静重式力标准机在施加递增或递减负荷过程中，当砝码进行逆程交换时会出现逆负荷现象。为此，提出了力标准机独立加码的概念与方法，建立并讨论了独立加码方法的驱动方式、砝码加卸过程的运动规律、加卸过程中吊挂受力变化、加载稳定性和工作效率问题。研究了通过少量砝码的合理组合与交换，实现多力级等力值间隔加载的技术方法。当砝码进行逆程交换时，为减小以至消除逆负荷现象进行了理论分析和实验验证。结果表明，提出的方法是可行的和有效的。为力基、标准机的技术发展和提高提供了一种新的理论方法和试验依据，对力值计量检测技术的进步具有重要意义。

提出和研究了静重式力标准机的工作状态监控问题,在详细分析静重式力标准机的机械结构、主要组成部件和工作要求的基础上,设计了自动监控硬件系统,提出并建立了设备工作过程实时动画显示的全自动形象化监控界面模式;运用软件技术把控制计算机与被监控设备之间的双向信息整合,建立设备需要监控的工作部件与屏幕上动画部件之间的联系,从而达到工作状态实时动画显示,鼠标点击动画部件发出控制指令的功能,试验结果表明所采用的分析方法和解决方法是可行的、正确的,软件操作直观简便,执行过程形象化,达到了满意的监控效果,特别适合于工作状态需要实时监控的大型复杂设备.

首次提出了压电式力标准机的概念和工作原理，介绍了设备的结构组成。分析了多组组合结构情况下，载荷作用与应力分布的关系并确定了满足强度要求的计算公式。同时提出了伺服电机驱动的最小液压工作系统为基础的极其简单的液压加栽结构和超大负荷能力的压电陶瓷微位移器为基础的精密力值控制方法，实现了高精度、低成本的比对测量。同时，实现了工作过程的自动化。譬如：在WINDOWS界面下，实现了力标准机的工作状态以及试验数据的实时显示。

从理论上分析了静重式力标准机加载过程的砝码倒换的力学原理。得出力值控制精度和速度取决于执行装置的控制性能的结论。据此建立了控制模型,研究了其中的控制问题,并进行了倒码实验。结果表明,对砝码倒换的力学原理的理论分析和基于此的控制模型是正确、有效的,利用该模型控制倒码造成的力值波动不大于2%。

静重式力标准机利用少量的砝码，进行相等力值间隔逐级加、卸荷时，需要交换砝码。当砝码进行交换时出现逆负荷现象，会对被检测力仪的示值产生影响。阐述了静重式力标准机采用的交换砝码方法是建立在利用弹性力替代砝码重力，砝码交换过程中重力与弹性力达到平衡的基本原理。提出了实现静重式力标准机砝码交换时系统达到力平衡的一种预加荷装置，经砝码交换力平衡控制的力学分析与实验验证，静重式力标准机采用预加负荷实施倒码力平衡控制的方法在理论上和技术上是可行的、有效的。