SK-1刚架梁式应变计参数测定装置

　　一、前　　言

　　为了精确测试高精度应变计参数,沈阳仪器仪表工艺研究所1984年新研制了一种SK-1型刚架式应变计参数测定装置(下面简称SK-1装置),见图1,完成了对应变计灵敏系数K、机械滞后Zj、蠕变θ3项参数的测定。1988年又在SK-1装置上精确测出标定梁的泊松比,可信度达±0.0025,从而完成了增测应变计横向效应系数H值的测定,1995年已发展到在SK-1装置上成功地实现两种温场的配置,分别测试常温应变计和中温应变计灵敏系数中温度系数等要求温场条件的应变计参数的测定。已在电阻应变计国家标准GB/T13992-92(1)附件C中载入了SK-1装置。规定作为测定标准中精度最高的A级应变计的标定设备。

　　目前在国际上没有这类高精度标定装置的正式产品。一般都是试验室自制自用的,除了瑞典FFA自制的一台应变计灵敏系数测定装置精度较高以外。这类装置的精度按作者提出的误差计算方法对其进行估算,其精度一般都低于0.5%,很难满足现代电测技术和传感器技术对高精度应变计质量的要求,文章主要是围绕这一目标,为贯彻实施[OIML]R62号国际建议“金属电阻应变计工作特性”和电阻应变计国家标准,研制一套高精度的应变计参数的标准测定装置。

　　美国ASTM的E251、NA S942、瑞典FFA、英国DD6、西德HBM公司、中国的清华大学等,一般都是利用简支纯弯矩梁或等强度悬臂梁原理,采用砝码加载或机械连续加载,只有美国弗吉尼亚工业大学采用刚架梁原理,根据国际上9种不同的装置归纳成3种原理4种结构的应变计灵敏系数K测定装置(下面总称K值仪以区别于SK-1装置),按作者提出的标定梁圆柱面形状误差和标定梁挠度误差两个概念及其误差理论对各种K值仪进行了全面的误差分析比较后,从工艺和结构上能避免或能控制误差源的可能性,保证精度的稳定性和可靠性为出发点,最后选择了按刚架梁原理设计应变计参数测试装置。原理与美国弗吉尼亚工业大学的K值仪相同,但结构大不相同。克服了目前国际上K值仪的精度低、误差源多、摩擦力干扰大、砝码加载的振动、对环境恒温条件要求高、测试应变计参数只两项太少、而且只能单方向加载等技术难关。

　　三、主要技术特点

　　1.应用特点

　　SK-1装置采用刚架梁原理。标定梁在同一次装夹中能方便地向正反两方向变形,等弯矩长达640mm,机动加载和卸载,速度分高低两档,定位可调而且精确,还具有测试过程自检和装置回零自检功能。实现了以SK-1装置为主机的组合式配套装置,可用于测定K、Zj、θ、H等10个应变计参数。

　　2.主要技术指标(测试环境23±1℃)