知名HY-932CS電子拉力試驗(yàn)機(jī)是由恒宇儀器公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一種高性能的電子拉力試驗(yàn)機(jī),它的最大量程范圍2000KG,精度等級(jí)?1%以內(nèi),力傳感器精度達(dá)到0.04%。相對(duì)于目前國(guó)產(chǎn)的材料試驗(yàn)機(jī),它具有電子化程度高、精度等級(jí)高、穩(wěn)定性好、檢測(cè)過(guò)程可復(fù)現(xiàn),可以精確描繪拉伸曲線等特點(diǎn)。利用HY-932CS電子拉力試驗(yàn)機(jī)的操作系統(tǒng)不僅可以完成各種不同類型材料及方法的檢測(cè)工作,而且還可利用其中的力傳感器自校準(zhǔn)過(guò)程對(duì)試驗(yàn)機(jī)示值誤差進(jìn)行儀器校正或儀器校準(zhǔn)。

力傳感器自校準(zhǔn)過(guò)程分析圖1中的電阻RX為力傳感器中的電阻應(yīng)變片,當(dāng)力傳感器上沒(méi)有承受載荷時(shí)電阻應(yīng)變片的電阻值RX=R,此時(shí)電橋電壓U12為零。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)即力傳感器上受到載荷,RX電阻值發(fā)生變化,電壓U12隨之變化,載荷大小與電壓大小是一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系(如圖2所示),它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系已儲(chǔ)存于試驗(yàn)機(jī)操作系統(tǒng)中,作為試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷—電壓轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)。因此試驗(yàn)機(jī)操作系統(tǒng)通過(guò)對(duì)橋路電壓信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換,就可得到有效的代表傳感器負(fù)荷大小的數(shù)字信號(hào)。試驗(yàn)機(jī)對(duì)力傳感器進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)時(shí),操作系統(tǒng)首先要求使用者輸入所用力傳感器的自校準(zhǔn)參數(shù)F(此參數(shù)已在力傳感器進(jìn)行力值計(jì)量檢定后記錄于檢定證書(shū)上)。然后操作系統(tǒng)斷開(kāi)電阻RX的連接,把電阻值已知的固定電阻R0(R0不等于R)接入電橋(如圖1所示),因此在橋路上產(chǎn)生電壓U12=U0,操作系統(tǒng)利用電壓U0與自校準(zhǔn)參數(shù)F修正系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)即修正負(fù)荷與電壓之間的函數(shù)關(guān)系,并把修正后的函數(shù)關(guān)系儲(chǔ)存以備以后試驗(yàn)使用。

由此我們可以看出HY-932CS電子拉力試驗(yàn)機(jī)力傳感器自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程的實(shí)質(zhì),它并不是對(duì)力傳感器進(jìn)行力值的計(jì)量檢定,它僅僅只是對(duì)力傳感器的負(fù)荷與電壓之間的函數(shù)關(guān)系即負(fù)荷—電壓關(guān)系線的斜率進(jìn)行了校正,使之與力傳感器的設(shè)計(jì)值相同。

電子拉力試驗(yàn)機(jī)示值誤差的儀器校正方法

由以上分析我們發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)機(jī)示值超差時(shí)可以通過(guò)對(duì)力傳感器自校準(zhǔn)參數(shù)的調(diào)整校正誤差,滿足試驗(yàn)機(jī)的精度要求。如圖3試驗(yàn)機(jī)示值已嚴(yán)重偏離標(biāo)準(zhǔn)值,因此需要對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行校正以滿足精度要求。由圖中可看出實(shí)際檢測(cè)值都比標(biāo)準(zhǔn)值大,即實(shí)際的負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系線的斜率大于標(biāo)準(zhǔn)要求的斜率值。因此我們可以利用實(shí)際檢定值擬合出實(shí)際的負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系并計(jì)算出對(duì)應(yīng)于電壓U0時(shí)可滿足精度要求的自校準(zhǔn)參數(shù)F。把此參數(shù)輸入到操作系統(tǒng)中并進(jìn)行力傳感器的自動(dòng)校準(zhǔn),使試驗(yàn)機(jī)得到滿足要求的負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系,完成試驗(yàn)機(jī)示值誤差的校正。

由以上我們可以看出,HY-932CS電子拉力試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程并不是對(duì)力傳感器進(jìn)行力值的計(jì)量檢定,僅為修正負(fù)荷—電壓轉(zhuǎn)換函數(shù),自校準(zhǔn)參數(shù)F實(shí)質(zhì)為對(duì)應(yīng)與固定電壓U0時(shí)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)指示的載荷值。

進(jìn)行試驗(yàn)機(jī)示值誤差校正的關(guān)鍵是要找到符合要求的負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系。由于HY-932CS電子拉力試驗(yàn)機(jī)的操作系統(tǒng)是通過(guò)檢定零點(diǎn)和自校準(zhǔn)參數(shù)F—電壓U0這一特定點(diǎn)來(lái)確定負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系線的斜率,因此我們可以由試驗(yàn)機(jī)檢定值擬合出實(shí)際的負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系線并計(jì)算出符合要求的自校準(zhǔn)參數(shù)F,由此參數(shù)利用試驗(yàn)機(jī)力傳感器自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程確定新的負(fù)荷—電壓函數(shù)關(guān)系并儲(chǔ)存于試驗(yàn)機(jī)操作系統(tǒng)中,完成試驗(yàn)機(jī)示值誤差的儀器校正工作。

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