测力仪自动化校准技术研究

摘要

力标准机是国家计量检测部门必备的力值计量设备，作为国防区域计量部门，现有的设备还是八十年代的产品，限于当时的计数水平，力标准机的电气控制部分较为落后，只能实现手动加荷、卸荷控制，工作效率较低。本文针对现有的杠杆式力标准机自动化程度低、可靠性差、操作不便等不足，提出了一种杠杆式力标准机自动控制系统。
　　 本文的主要工作与成果如下：
　　 1.通过对杠杆式力标准机系统结构、任务和性能的需求分析，提出了测力仪自动化校准系统控制方案。
　　 2.建立一套测力仪自动化校准系统，通过利用PLC作为下位机与上位机通讯的工作模式建立系统的硬件平台；在软件上，提出并实现了基于VB的测力仪自动化系统校准软件，由原来的人工校准变为自动校准。
　　 3.利用故障字典法实现了测力仪自动化校准系统事故报警和故障诊断，保证了系统的可靠性。
　　 4.根据力标准机测量原理，分析了力标准机测量不确定度的来源，并针对不确定度分量提出了解决方法，进行了校准系统对被校准测力设备的校准结果的不确定度分析；提出了通过改变现有力标准机的标准杠杆的重心可以增加灵敏限的方法。
　　 经试验验证，该系统满足使用要求，达到了预期目的，实现了力值计量和数据处理的自动化，改善了力标准机的操作性能，降低了操作人员的劳动强度，提高了检定效率，消除了人为因素对计量精度的影响。应用结果表明，该系统操作简便、性能稳定可靠。