广义力加载多维测力台标定装置及其标定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105675206A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610105008.3(22)申请日2016.02.25(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人蔡萍毛志勇王典(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王毓理王锡麟(51)Int.Cl.G01L25/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图6页(54)发明名称广义力加载多维测力台标定装置及其标定方法(57)摘要一种广义力加载多维测力台标定装置及其标定方法，该装置包括：标定台主架、多维测力台、施力机构、第一钢绳拉索、第二钢绳拉索和传感器件，其中：标定台主架为L形，多维测力台固定在标定台主架一侧并设有加载点，加载点、第一钢绳拉索、传感器件、第二钢绳拉索和施力机构依次相连，施力机构与标定台主架另一侧固定连接；所述的施力机构包括由上至下依次相连的闸阀手轮、第一双向螺杆、连接套筒、第二双向螺杆和牵引盒，其中：第一双向螺杆设有固定盘，固定盘呈倒L形一端与标定台主架固定连接，另一端与牵引盒对应设置，牵引盒底部开槽并设有牵引滑杆。本发明能够同时施加多个方向上的力、力矩，并实现连续的矢量力加载，有效减小误差。CN105675206ACN105675206A权利要求书1/2页1.一种广义力加载多维测力台标定装置，其特征在于，包括：标定台主架、多维测力台、施力机构、第一钢绳拉索、第二钢绳拉索和传感器件，其中：标定台主架为L形，多维测力台固定在标定台主架一侧并设有加载点，加载点、第一钢绳拉索、传感器件和第二钢绳拉索依次相连，施力机构相对于多维测力台设置并与标定台主架另一侧固定连接；所述的施力机构包括由上至下依次相连的闸阀手轮、第一双向螺杆、连接套筒、第二双向螺杆和牵引盒，其中：第一双向螺杆设有固定盘，固定盘呈倒L形一端与标定台主架固定连接，另一端与牵引盒对应设置，牵引盒底部开槽并设有牵引滑杆，牵引滑杆与第二钢绳拉索一端连接。2.根据权利要求1所述的广义力加载多维测力台标定装置，其特征是，所述的标定台主架包括：承载台、标定台立柱、滑杆夹具、调节滑杆、调节螺杆和固定滑杆，其中：承载台一侧设有两根标定台立柱，两标定台立柱通过顶部的横梁相连，两标定台立柱底部之间设有固定滑杆，标定台立柱中部设有矩形滑槽，两个矩形滑槽之间设有调节滑杆，调节滑杆与滑杆夹具固定连接，滑杆夹具与调节螺杆固定连接，调节螺杆与横梁相连并控制调节滑杆的高度，第二钢绳拉索依次绕过调节滑杆、固定滑杆与牵引滑杆连接。3.根据权利要求1所述的广义力加载多维测力台标定装置，其特征是，所述的传感器件包括：标准测力计和与之相连的倾角传感器。4.根据权利要求1所述的广义力加载多维测力台标定装置，其特征是，所述的第一双向螺杆为右旋螺纹螺杆，所述的第二双向螺杆为左旋螺纹螺杆。5.根据权利要求2所述的广义力加载多维测力台标定装置，其特征是，所述的横梁设有长条孔。6.一种基于上述任一权利要求所述广义力加载多维测力台的标定方法，其特征在于，在指定的调节滑杆高度下，通过旋转闸阀手轮带动牵引盒向上运动从而将加载力依次通过第二钢绳拉索、传感器件和第一钢绳拉索传递至多维测力台上，在多维测力台上进行分区标定，由采集电路实时记录多维测力台的各组桥路输出结果和传感器件的测量结果，得到标定系数矩阵及标定误差。7.根据权利要求6所述的广义力加载多维测力台的标定方法，其特征是，所述的分区标定是指将多维测力台顶板划分几何中心一致且依次嵌套的若干个区域，在每个区域内分别选取若干个加载点进行标定。8.根据权利要求6所述的广义力加载多维测力台的标定方法，其特征是，所述的区域包括依次嵌套的中心区域、第一环形区域和第二环形区域，其中：中心区域为矩形区域，其轮廓线与X轴间距为与Y轴间距为第一环形区域外侧轮廓线与X轴间距为与Y轴间距为第二环形区域的外侧轮廓线与X轴间距为与Y轴间距为l1为多维测力台X轴向上两个传感器间的距离，l2为Y轴向上两个传感器间的距离。9.根据权利要求6～8中任一所述的广义力加载多维测力台的标定方法，其特征是，包括以下步骤：2CN105675206A权利要求书2/2页S1，连接第一钢绳拉索和中心区域的加载点，调整调节螺杆从而改变调节滑杆达到该加载点的标定高度；在标定高度下，逐步顺时针旋转闸阀手轮带动牵引盒向上运动至第一钢绳拉索和第二钢绳拉索绷紧，并记录此时刻采集电路输出作为该加载点的量程初始零点；S2，确定初始零点后，继续顺时针旋转闸阀手轮分多次加载，至多维测力台达到满量程；然后逆时针旋转闸阀手轮分多次卸载，至多维测力台量程回到初始零点，完成中心区域中该加载点的标定加载，由采集电路实时记录多维测力台在标定加载过程