專利名稱：用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于力矩計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
天平微力矩校準(zhǔn)儀采用刀子刀承支承等臂杠桿，在杠桿兩端設(shè)置力矩器，由力矩器的輸出(力)與等臂杠桿臂長(矩)的乘積給出校準(zhǔn)力矩值。天平微力矩校準(zhǔn)儀采用等臂杠桿的主要原因有兩點(diǎn)①可在同一臺設(shè)備，同一安裝方式下，先后校準(zhǔn)順時針和逆時針方向的力矩；②可消除力臂引入的對支點(diǎn)的力矩。采用等臂杠桿結(jié)構(gòu)的天平式微力矩校準(zhǔn)儀，存在一項(xiàng)系統(tǒng)誤差天平式微力矩校準(zhǔn)儀的基礎(chǔ)是天平，天平測量的量是質(zhì)量，只要在稱量過程中天平臂比保持不變，橫梁發(fā)生偏轉(zhuǎn)就不會影響天平的性能。采用天平原理校準(zhǔn)力矩時，天平橫梁長度參與力矩計算。橫梁發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，與秤盤懸掛系統(tǒng)之間的角度發(fā)生變化，則產(chǎn)生力矩的力臂的大小發(fā)生改變， 改變量和橫梁偏轉(zhuǎn)的角度有關(guān)，如示意圖1所示，當(dāng)天平橫梁發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，用于計算力矩的力臂大小發(fā)生改變，由I2變?yōu)閘i。在最終計算力矩值時，由于杠桿臂長只能采用事先賦予橫梁的值，且橫梁偏轉(zhuǎn)的角度無法測量，理論上，力矩值存在系統(tǒng)誤差，且不易消除。在對微小力矩進(jìn)行校準(zhǔn)時，為提高校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確度等級，必須在力值準(zhǔn)確的前提下，消除上述杠桿臂長不確定性引入的系統(tǒng)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種確保天平微力矩校準(zhǔn)儀的臂長不受橫梁旋轉(zhuǎn)影響的恒矩結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)，其包括扇形的橫梁，在橫梁的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點(diǎn)位于橫梁的中心線上，既為橫梁的旋轉(zhuǎn)中心，也是橫梁中刀刀刃；橫梁中刀刀刃與扇形橫梁圓心重合；橫梁中刀刀刃放置在立柱頂端中心處；相同的兩個秤盤吊臂分別通過緊固件固定在橫梁兩側(cè)相對稱位置處；所述的橫梁的扇形圓心角θ值范圍為 180° +1.1α ( θ彡180° +1.15α，其中α為天平微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的最大旋轉(zhuǎn)角度。如上所述的一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)，其所述的相同的兩個秤盤吊臂分別由壓緊塊壓緊，并通過螺釘固定在橫梁兩側(cè)相對稱位置處。如上所述的一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)，其所述的秤盤吊臂采用柔性材料制成；所述的扇形橫梁為銦鋼材料制成。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明針對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的問題，以確保天平微力矩校準(zhǔn)儀的臂長不受橫梁旋轉(zhuǎn)的影響為目的，對力臂結(jié)構(gòu)和懸掛系統(tǒng)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計。采用本發(fā)明所述的力臂及懸掛系統(tǒng)，可確保在橫梁旋轉(zhuǎn)的情況下，力臂保持不變，即天平微力矩校準(zhǔn)儀的臂長不受橫梁旋轉(zhuǎn)的影響。


圖1為橫梁偏轉(zhuǎn)影響力臂大小示意圖；(圖中實(shí)線代表橫梁初始位置，虛線代表橫梁旋轉(zhuǎn)后的位置)圖2為本發(fā)明所述的一種恒矩結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為橫梁旋轉(zhuǎn)力臂不變示意圖；(圖中實(shí)線代表橫梁初始位置，虛線代表橫梁旋轉(zhuǎn)后的位置)圖4為橫梁結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為秤盤吊臂結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-橫梁；2-螺釘；3-壓緊塊；4-橫梁中刀刀刃；5-立柱；6_秤盤吊臂。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。如圖2所示，本發(fā)明所述的一種應(yīng)用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)主要包括橫梁1、螺釘2、壓緊塊3、立柱5、秤盤吊臂6等。其中，橫梁1為扇形，在橫梁1的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點(diǎn)位于橫梁1的中心線上，既為橫梁的旋轉(zhuǎn)中心， 也是橫梁中刀刀刃4。橫梁中刀刀刃4與扇形橫梁1圓心重合。橫梁中刀刀刃4放置在立柱5頂端中心處。相同的兩個秤盤吊臂6分別由壓緊塊3壓緊，并通過螺釘2固定在橫梁 1兩側(cè)相對稱位置處。如圖4所示，橫梁1的扇形圓心角θ值范圍為180° +1·1α 彡 θ 彡 180° +1. 15 α，其中α為天平微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的最大旋轉(zhuǎn)角度。例如α =2°，則 θ 值范圍為 182. 2° 或 182. 3°。如圖5所示，秤盤吊臂6的長度及厚度的確定應(yīng)根據(jù)載荷的大小，選擇原則有兩條一是能承受相應(yīng)的載荷；二是秤盤吊臂的必須與扇形橫梁貼合良好。本發(fā)明中秤盤吊臂6采用柔性材料制成(例如塞尺)；扇形橫梁1可為銦鋼材料制成。如圖3所示，采用本發(fā)明所述的恒矩結(jié)構(gòu)，可確保在橫梁1旋轉(zhuǎn)的情況下，力臂R 保持不變，即天平微力矩校準(zhǔn)儀的臂長不受橫梁旋轉(zhuǎn)的影響。圖3中實(shí)線代表橫梁初始位置，虛線代表橫梁旋轉(zhuǎn)后的位置，旋轉(zhuǎn)前后力臂R值相等。而圖1中，現(xiàn)有天平微力矩校準(zhǔn)儀采用刀子刀承支承等臂杠桿，旋轉(zhuǎn)前后力臂1值不相等(12 > 11)。
權(quán)利要求
1.一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括扇形的橫梁(1)，在橫梁(1)的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點(diǎn)位于橫梁(1)的中心線上，既為橫梁的旋轉(zhuǎn)中心，也是橫梁中刀刀刃(4)；橫梁中刀刀刃(4)與扇形橫梁(1)圓心重合；橫梁中刀刀刃(4)放置在立柱(5)頂端中心處；相同的兩個秤盤吊臂(6)分別通過緊固件固定在橫梁(1)兩側(cè)相對稱位置處；所述的橫梁(1)的扇形圓心角θ值范圍為180° +1. 1 α ^ θ ^ 180° +1. 15 α，其中α為天平微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的最大旋轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的相同的兩個秤盤吊臂(6)分別由壓緊塊C3)壓緊，并通過螺釘O)固定在橫梁(1)兩側(cè)相對稱位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天平微力矩校準(zhǔn)儀的恒矩結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的秤盤吊臂(6)采用柔性材料制成；所述的扇形橫梁⑴為銦鋼材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種確保天平微力矩校準(zhǔn)儀的臂長不受橫梁旋轉(zhuǎn)影響的恒矩結(jié)構(gòu)。其包括扇形的橫梁，在橫梁的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點(diǎn)位于橫梁的中心線上，既為橫梁的旋轉(zhuǎn)中心，也是橫梁中刀刀刃；橫梁中刀刀刃與扇形橫梁圓心重合；橫梁中刀刀刃放置在立柱頂端中心處；相同的兩個秤盤吊臂分別通過緊固件固定在橫梁兩側(cè)相對稱位置處；所述的橫梁的扇形圓心角θ值范圍為180°+1.1α≤θ≤180°+1.15α，其中α為天平微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的最大旋轉(zhuǎn)角度。采用本發(fā)明所述的恒矩結(jié)構(gòu)，可確保在橫梁旋轉(zhuǎn)的情況下，力臂保持不變，即天平微力矩校準(zhǔn)儀的臂長不受橫梁旋轉(zhuǎn)的影響。
文檔編號G01L25/00GK102435390SQ201110325460
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者倪懷生, 孫鳳舉, 梅紅偉, 王小三, 趙寶瑞 申請人:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院, 北京航天計量測試技術(shù)研究所