振弦式應(yīng)變計(jì)校準(zhǔn)裝置

一、產(chǎn)品概述

本裝置是針對(duì)市面各類(lèi)振弦式應(yīng)變計(jì)（埋入式混凝土應(yīng)變計(jì)、表面應(yīng)變計(jì)、鋼筋應(yīng)變計(jì)等）自主研制的專(zhuān)用計(jì)量校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)裝置，解決傳統(tǒng)校準(zhǔn)工裝通用性差、加載偏載、量值無(wú)法溯源、校準(zhǔn)精度低等行業(yè)痛點(diǎn)。設(shè)備集成手輪精密絲杠加載機(jī)構(gòu)、雙立柱防偏導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、高精度光柵位移標(biāo)準(zhǔn)器、多維可調(diào)萬(wàn)能夾具于一體，一機(jī)可完成絕大多數(shù)振弦應(yīng)變計(jì)的計(jì)量檢定/校準(zhǔn)工作，可作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置用于CNAS認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室、各級(jí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展量值傳遞工作。

二、整機(jī)結(jié)構(gòu)組成

對(duì)照設(shè)備實(shí)拍圖，整機(jī)分為八大組成部分：

1. 臺(tái)式機(jī)箱底座：整機(jī)承載基座，內(nèi)置絲杠傳動(dòng)副，底部配置可調(diào)支撐地腳，保障整機(jī)放置水平穩(wěn)定；

2. 驅(qū)動(dòng)手輪總成：設(shè)備正面大直徑手輪，人工勻速轉(zhuǎn)動(dòng)即可驅(qū)動(dòng)中層工作臺(tái)平穩(wěn)升降，加載速率可人工自由控制，無(wú)沖擊載荷；

3. 精密梯形絲杠傳動(dòng)副：作為升降執(zhí)行核心，傳動(dòng)間隙小、蠕變低，位移輸出線(xiàn)性度高，保障分級(jí)加載精準(zhǔn)可控；

4. 雙鍍鉻光軸導(dǎo)向立柱：兩根立式剛性導(dǎo)向柱約束中層工作臺(tái)僅做垂直升降運(yùn)動(dòng)，規(guī)避加載過(guò)程產(chǎn)生側(cè)向扭力，消除校準(zhǔn)系統(tǒng)誤差；

5. 上部固定承壓橫梁：剛性固定橫梁，用于夾持應(yīng)變計(jì)上端，形成上下對(duì)中的校準(zhǔn)夾持結(jié)構(gòu)；

6. 可升降校準(zhǔn)工作臺(tái)：隨絲杠同步上下移動(dòng)，工作臺(tái)搭載多功能可調(diào)夾具，為應(yīng)變計(jì)下端夾持載體；

7. 多維可調(diào)多功能夾具：可前后、左右、上下多維度調(diào)節(jié)夾持位置，搭配多組夾持輔件，適配不同長(zhǎng)度、外徑、端頭結(jié)構(gòu)的振弦應(yīng)變計(jì)；

8. 高精度數(shù)顯位移標(biāo)準(zhǔn)器：機(jī)身左側(cè)數(shù)顯表頭，為本裝置的量值溯源核心標(biāo)準(zhǔn)器，提供精準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)位移真值，可外送計(jì)量院檢定，建立完整量值傳遞鏈條。

三、振弦式應(yīng)變計(jì)校準(zhǔn)裝置工作原理

振弦式應(yīng)變計(jì)依靠形變產(chǎn)生鋼弦頻率變化實(shí)現(xiàn)應(yīng)變測(cè)量，校準(zhǔn)核心邏輯就是輸入標(biāo)準(zhǔn)位移量，采集對(duì)應(yīng)輸出頻率，擬合位移-頻率曲線(xiàn)，評(píng)定計(jì)量性能。

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)中層工作臺(tái)升降，使裝夾在上下橫梁之間的應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生拉伸或壓縮變形；數(shù)顯位移表實(shí)時(shí)輸出精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)位移數(shù)值，外接振弦讀數(shù)儀讀取應(yīng)變計(jì)對(duì)應(yīng)輸出頻率；逐點(diǎn)記錄多組位移-頻率數(shù)據(jù)，即可完成示值誤差、回程誤差、重復(fù)性、靈敏度等全部計(jì)量指標(biāo)評(píng)定，整套流程無(wú)需復(fù)雜電控，操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)可靠。

四、振弦式應(yīng)變計(jì)校準(zhǔn)裝置主要技術(shù)參數(shù)

1. 校準(zhǔn)位移量程：0~10mm；位移分辨力0.001mm，位移擴(kuò)展不確定度U≤0.02%FS（k=2）

2. 加載方式：手動(dòng)手輪精密絲杠勻速分級(jí)加載

3. 夾具可調(diào)夾持范圍：夾持總間距0~300mm，適配被測(cè)應(yīng)變計(jì)外徑Φ6~Φ60mm

4. 升降同軸度：優(yōu)于0.02mm，無(wú)徑向偏移、無(wú)側(cè)向偏載

5. 適用對(duì)象：全系列振弦式埋入應(yīng)變計(jì)、表面應(yīng)變計(jì)、鋼筋應(yīng)變計(jì)、管式應(yīng)變傳感器

6. 整機(jī)尺寸：臺(tái)式小型結(jié)構(gòu)，普通實(shí)驗(yàn)臺(tái)即可安放，無(wú)需專(zhuān)用基礎(chǔ)

7. 整機(jī)國(guó)產(chǎn)化率：100%

五、產(chǎn)品核心優(yōu)勢(shì)

1. 通用性：?jiǎn)闻_(tái)設(shè)備覆蓋95%以上主流振弦應(yīng)變計(jì)，省去多臺(tái)專(zhuān)用校準(zhǔn)設(shè)備投入，大幅降低實(shí)驗(yàn)室購(gòu)置成本；

2. 量值可合法溯源：核心位移標(biāo)準(zhǔn)器可送檢取得檢定證書(shū)，出具的校準(zhǔn)報(bào)告可用于CNAS評(píng)審、工程驗(yàn)收、招投標(biāo)；

3. 校準(zhǔn)精度高：雙光杠防偏載設(shè)計(jì)，解決普通簡(jiǎn)易工裝扭轉(zhuǎn)變形帶來(lái)的校準(zhǔn)誤差，數(shù)據(jù)重復(fù)性?xún)?yōu)異；

4. 操作極簡(jiǎn)：純機(jī)械手動(dòng)加載，無(wú)需編程調(diào)試，單人半小時(shí)內(nèi)即可完成一支應(yīng)變計(jì)全套校準(zhǔn)；

5. 堅(jiān)固耐用：加厚箱體、調(diào)質(zhì)絲杠、硬質(zhì)夾具，耐磨抗形變，可滿(mǎn)足常年高頻次校準(zhǔn)作業(yè)需求。

六、適用應(yīng)用場(chǎng)景

1. 計(jì)量校準(zhǔn)行業(yè)：CNAS認(rèn)可校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室、地方計(jì)量院所開(kāi)展振弦應(yīng)變計(jì)計(jì)量校準(zhǔn)業(yè)務(wù)；

2. 工程檢測(cè)領(lǐng)域：水利、交通、建工第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)室儀器期間核查、內(nèi)部標(biāo)定；

3. 工程建設(shè)單位：大壩、隧道、基坑、橋梁施工試驗(yàn)室內(nèi)部監(jiān)測(cè)儀器標(biāo)定；

4. 科研教學(xué)方向：高校土木巖土專(zhuān)業(yè)、科研院所傳感器標(biāo)定、試驗(yàn)研究；

5. 傳感器生產(chǎn)企業(yè)：振弦式應(yīng)變計(jì)出廠成品標(biāo)定、出廠質(zhì)檢。

七、標(biāo)準(zhǔn)操作步驟

1. 設(shè)備調(diào)平：將裝置放置于平整試驗(yàn)臺(tái)，調(diào)節(jié)底部地腳，確認(rèn)整機(jī)穩(wěn)固無(wú)晃動(dòng)；

2. 裝夾試樣：松開(kāi)夾具鎖緊旋鈕，將待測(cè)振弦應(yīng)變計(jì)上下兩端分別固定在上橫梁、中層工作臺(tái)夾具內(nèi)，調(diào)整夾具位置保證應(yīng)變計(jì)垂直居中，無(wú)預(yù)扭、無(wú)歪斜后鎖緊；

3. 儀表清零：開(kāi)啟數(shù)顯位移表，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪將工作臺(tái)調(diào)至初始零點(diǎn)，完成位移清零；

4. 儀器連接：將振弦讀數(shù)儀與應(yīng)變計(jì)信號(hào)線(xiàn)連接，通電預(yù)熱3~5min至讀數(shù)穩(wěn)定；

5. 分級(jí)加載測(cè)試：勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手輪逐級(jí)抬升工作臺(tái)，按預(yù)設(shè)位移點(diǎn)停留，依次記錄標(biāo)準(zhǔn)位移示值與應(yīng)變計(jì)輸出頻率；完成上行拉伸、下行回程兩次全過(guò)程數(shù)據(jù)采集；

6. 重復(fù)試驗(yàn)：循環(huán)3次升降測(cè)試，采集多組平行數(shù)據(jù)，用于計(jì)算重復(fù)性、滯后誤差、靈敏度系數(shù)；

7. 數(shù)據(jù)整理：依據(jù)采集數(shù)據(jù)評(píng)定應(yīng)變計(jì)計(jì)量性能，編制原始記錄與校準(zhǔn)證書(shū)；

8. 收尾整理：手輪復(fù)位至零點(diǎn)，松開(kāi)夾具取出樣品，關(guān)閉位移表電源，清理夾具雜物。

八、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)

1. 絲杠、導(dǎo)向立柱每月涂抹少量潤(rùn)滑油脂，避免銹蝕、卡頓，嚴(yán)禁沾染粉塵、水漬；

2. 數(shù)顯位移表頭嚴(yán)禁磕碰、進(jìn)水，每年定期送上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定，保證量值有效；

3. 夾具螺紋定期清潔除銹，夾持時(shí)禁止暴力鎖緊，防止損壞被測(cè)應(yīng)變計(jì)端頭；

4. 嚴(yán)禁超量程、超行程使用設(shè)備，防止絲杠頂死造成傳動(dòng)結(jié)構(gòu)損壞；

5. 長(zhǎng)期閑置需加蓋防塵罩，存放于干燥、無(wú)塵的恒溫校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。