多功能张力校验台

1 主要结构及工作原理

　　多功能张力校验台主要由高精度的数字显示器、校验台主框架、双作用液压系统、高精度张力测试系统、仪器连接装置、仪器升降机构等6个部分组成（见图1）。

　　利用手动高压油泵提供设备动力，高压油从油泵流出，经双向控制阀进入双作用液压油缸，驱动油缸活塞杆动作，仪器连接装置随着油缸活塞杆一起动作，从而带动被校验仪器在水平方向来回移动，通过作用力与反作用力实现对被校验仪器的拉伸或挤压［1］；校验台张力测试系统内部的电阻应变片在外力作用下随弹性体一起发生物理形变，传感器将物理形变转换成电阻变化，并通过惠斯登电桥检测电路将应变片电阻变化转换成电压输出。然后通过差分放大电路将传感器输出电信号进行放大，再通过显示器内部V／F变换器完成A／D转换，将模拟电信号转换成数字信号，数字信号经过显示驱动电路将张力值显示在液晶屏上，以达到拉压试验和张力数据采集的目的。

　　当进行仪器校验时，通过电缆将被校验仪器与其自身测量系统连通，并加电使其正常工作，即可在被校验仪器的配套显示面板上采集到仪器本身在校台显示器上的标定值进行比较，即可判定被校验仪器的张力数据是否准确。因为张力校验台显示的数据精确度等级高，如果2个数据不一致，则需对被校验仪器进行调试，直至满足其性能参数要求，从而完成其校验工作。张力测试系统原理见图2。

　　设备采用特制的张力传感器，型号为YHF－10T；安全张力20000lbf（非法定计量单位，1lbf＝4.448222N，下 同）；极 限 张 力50000lbf；精 度±0.1％F.S；线性±0.05％F.S；采样速度5次／3ｓ；输出1mV／V；使用温度0～50 ℃；显示值范围0～22000lbf。

2 技术特点

（1）传感器选取了应变性能稳定的4YC8铜镍锰钴合金作为电阻箔式应变片［2］；选用具有高强度、韧度、良好的淬透性和抗过热稳定性的合金材料40CrNiMoA作为传感器弹性体。为了提高传感器的抗干扰性能和温度补偿性能，设计时采用了惠斯登电桥测量电路［3］。

　　设计放大电路时对传统固定放大倍数的差分放大电路进行了改进，实现了不同灵敏度的传感器，在经过放人电路后其最大输出信号U_z，均基木保持不变，从而保证了传感器的稳定性[4-5]。差分放大电路见图3。

（2）设备应用范围广泛。可以满足测井仪器井口张力计等设备的校验及调试要求。此外，本设备还可用于测井电缆及打捞T型卡的强度试验。

（3）设备配置了仪器升降台，并且在设计各种仪器连接装置时充分考虑了仪器数据线的方便连接，使设备整体操作简便省力，同时安全可靠。