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基于液压驱动的振弦式应变计校准装置的研制

李婷 杨璐 陈夏平 王梦麒 张拥军

李婷,杨璐,陈夏平,等. 基于液压驱动的振弦式应变计校准装置的研制[J]. 计量科学与技术,2024, 68(3): 52-57, 37 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0307
引用本文: 李婷,杨璐,陈夏平,等. 基于液压驱动的振弦式应变计校准装置的研制[J]. 计量科学与技术,2024, 68(3): 52-57, 37 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0307
LI Ting, YANG Lu, CHEN Xiaping, WANG Mengqi, ZHANG Yongjun. Development of a Calibration Device for Vibrating Wire Strain Gauges Based on Hydraulic Drive[J]. Metrology Science and Technology, 2024, 68(3): 52-57, 37. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0307
Citation: LI Ting, YANG Lu, CHEN Xiaping, WANG Mengqi, ZHANG Yongjun. Development of a Calibration Device for Vibrating Wire Strain Gauges Based on Hydraulic Drive[J]. Metrology Science and Technology, 2024, 68(3): 52-57, 37. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0307

基于液压驱动的振弦式应变计校准装置的研制

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0307
基金项目: 国家市场监督管理总局科技计划项目“基于液压件驱动的应变计校准装置关键技术研究”(2021MK077)。
详细信息
    作者简介:

    李婷(1982-),湖南省计量检测研究院高级工程师 ,研究方向:几何量精密测量,邮箱:519094571@qq.com

    通讯作者:

    张拥军(1967-),湖南省计量检测研究院正高级工程师,研究方向:几何量精密测量,邮箱:877477139@qq.com

  • 中图分类号: TB921

Development of a Calibration Device for Vibrating Wire Strain Gauges Based on Hydraulic Drive

  • 摘要: 传统振弦式应变计校准装置一般采用人力或小功率电机驱动作为驱动力,难以满足需施加大测力的振弦式应变计校准要求。基于此,设计并研制了一种基于液压驱动的振弦式应变计校准装置,以解决大测力振弦式应变计难校准的问题。校准装置可以在50~200 mm范围内调整,设计了通用夹具来实现不同尺寸、不同型号和不同形状振弦式应变计的装夹紧固。该装置结构紧凑,操作便利省力,经验证液压驱动在极大减轻校准所需施加力的同时,校准结果与传统应变计测量数据相一致,验证实验的测量不确定度U=0.6%(k=2),小于0.7%,满足校准规范要求。
  • 图  1  振弦式应变计示意简图

    Figure  1.  Schematic diagram of a vibrating wire strain gauge

    图  2  几种不同类型振弦式应变计实物图

    Figure  2.  Physical images of several different types of vibrating wire strain gauges

    图  3  传统振弦式应变计校准装置

    Figure  3.  Traditional vibrating wire strain gauge calibration device

    图  4  、校准装置结构图

    注:1、底座;2、固定平台;3、移动滑台;4、液压驱动装置;5、液压油管道;6、液压连接板;7、位移传感器;8、位移传感器调节台;9、三角固定板;10、专用夹具;11、被测振弦式应变计。

    Figure  4.  Calibration device structure diagram

    图  5  校准装置实物图

    Figure  5.  Physical diagram of calibration device

    图  6  V型夹具实物图

    Figure  6.  Physical diagram of the V-shaped fixture

    图  7  液压驱动实物图

    Figure  7.  Physical diagram of the hydraulic drive

    图  8  被测振弦式应变计实物图

    Figure  8.  Physical diagram of the measured vibrating string strain gauge

    图  9  两种校准装置实验数据图

    Figure  9.  Experimental data diagram of two calibration devices

    表  1  标准不确定度一览表

    Table  1.   List of standard uncertainties

    标准不确
    定度分量
    不确定度来源 标准不确
    定度u(xi)
    $ {u}_{1} $ 校准装置读数误差引入的不确定度分量 $ 0.002{\text{%}} $
    $ {u}_{2} $ 由校准装置频率数据采集仪
    引入的不确定度分量
    $ 0.058{\text{%}} $
    $ {u}_{3} $ 校准装置重复性引入的不确定度分量 $ 0.29{\text{%}} $
    $ {u}_{4} $ 传感器安装误差引入的不确定度分量 0
    $ {u}_{5} $ 环境条件引入的不确定度分量 0
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-22
  • 录用日期:  2023-12-15
  • 修回日期:  2024-01-02
  • 网络出版日期:  2024-01-19

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