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质量比较仪自动校准装置的研究

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2020-03-16 08:53????浏览量:
高精度、小量程的质量比较仪由于小砝码的抓取不费力,永利电玩城工作倾向于利用人为操作进行。而本文所研究的是最大秤量≤ 64kg,分度值 d ≤ 0.01g的质量比较仪,这类质量比较仪校准过程人工劳动强度大,受人为操作影响最大,也是最常见、使用最普遍的质量比较仪。因此,该装置的研制和普及非常必要。
 
一、研究背景
在砝码的检定工作中,质量比较仪的示值重复性、偏载误差和局部示值误差往往是影响砝码检定结果的重要因素。因此,质量比较仪在砝码检定前必须进行重复性校准、偏载校准和示值误差校准 [1]。
 
虽然 JJF 1326-2011《质量比较仪校准规范》的制定,为上述 3 种永利电玩城过程提供了理论依据。但是,目前质量比较仪的校准方式大多采用人工校准的方式进行,这虽然能一定程度上满足质量比较仪的校准需求,但却存在明显的缺陷:重复性人工校准的操作过程需要大量的人力劳动,极大地增加了人力的成本,且永利电玩城的效率也无法得到有效保证;重复性校准和偏载校准时,人工操作时永利电玩城结果往往受人员经验、操作水平等主观因素的影响较大,无法有效保证砝码每一次的放置都能满足规范要求且保持一致,最终影响砝码量值传递的测量结果不确定度;在人工取放砝码时,特别是需要大量、多次进行砝码取放时,对砝码的磕碰往往在所难免,而砝码的磕碰对砝码的质量有着较大的影响;人工往质量比较仪上放置砝码时,每一次质量比较仪承受的冲击往往都存在差异,使质量比较仪显示的结果存在明显的数据漂移,影响砝码量值传递的准确性。
 
此外,在目前以人工方式进行永利电玩城时,校准的准确性还大多受到外界温度、湿度、风力等环境因素的影响 [2],这些因素较难以得到准确控制,也会影响质量比较仪的校准准确性。而且人工校准时,质量比较仪往往直接放在试验台上无法固定,在砝码取放存在磕碰的情况下,质量比较仪也存在移位的风险,这对永利电玩城结果的准确性也有一定的影响。基于上述理由,不难看出,现有的质量比较仪人工校准方法存在明显的局限性,无法充分、有效地满足质量比较仪的校准需求。
 
二、研究方法
本文针对现有永利电玩城方法存在的不足,提出研制一种自动化的质量比较仪校准装置:首先,通过对现有质量比较仪的全永利电玩城过程建立模型,提取该装置研制所需的基本参数、功能需求,包括质量比较仪的尺寸、校准项目、校准方法等。其次,根据已知的信息,集成化一台具有砝码“抓取”功能,且能定位移动的装置模型。然后根据质量比较仪校准环境要求,选择该装置的驱动方式——伺服电机驱动,PLC 控制,同时涵盖稳定底座、防风处理的功能要求。最后对整套装置进行合成化、自动化研究布局,以达到稳定、自动化的特点。
 
三、实施方案
图 1 为本文所研制的质量比较仪校准装置示意图,通过对应设置的机架、试验台,以及设置在工作平台上的 X 轴组件、Y 轴组件、Z 轴组件和砝码库,利用 X/Y/Z 组件之间的相互配合与协同工作,可准确、快速地实现质量比较仪校准过程中各种形式的砝码取放,从而快速、准确地获取质量比较仪校准所需的数据。
 装置的结构示意图
该校准装置结构简单,操作方法简便、快捷,能有效提升质量比较仪校准过程的稳定性,减少校准过程中的人为操作工作量,减少人为取放砝码过程中所引入的误差,提升质量比较仪校准的效率和准确度。
 
四、应用
通过对所研制的质量比较仪校准装置的应用,可以发现:
1. 该校准装置通过试验台和机架的独立设置,使质量比较仪在校准时放置与固定的稳定性大幅提升,避免了因砝码频繁取放所造成的工作台振动对校准结果的影响,提升了质量比较仪校准的准确性;且通过在工作台上对应设置 X 轴组件、Y轴组件和 Z 轴组件,使校准过程中的砝码取放脱离人工手动,能有效减少人为操作引入的校准误差,进一步提升质量比较仪校准的准确度;本发明将人工校准一台质量比较仪耗时( 2 ~ 3) h 缩短为 30min,节约人力成本的同时,大幅提升了质量比较仪校准的效率。
 
2. 该永利电玩城装置通过对应设置 X 轴电机、Y 轴电机、Z 轴电机和电控箱,使标准砝码的取放通过编制好的程序精确控制 X 轴、Y 轴、Z 轴的空间运动来实现准确定位,且多次放置位置的误差控制在±1mm 范围内,减少了校准误差的出现,提升质量比较仪校准结果的准确度。
 
3. 该校准装置通过在工作平台上设置密封罩,使质量比较仪的校准过程可在一个与外界相对隔绝的环境中进行,方便了永利电玩城所需环境的生成与维持,减少了外界空气流动、温度、湿度等因素变化对质量比较仪校准结果的影响,进一步减小了质量比较仪校准过程中可能产生的误差,提升了质量比较仪校准的准确度。
 
4. 本发明适用于质量比较仪的校准方法,其利用校准装置来实现,操作过程简单、便捷,能准确、快速地获得质量比较仪重复性校准、偏载校准和局部示值误差校准所需的校准数据,大幅提升校准效率的同时,有效减少了传统人为手动取放砝码所引入的人为误差,提升了质量比较仪的校准准确度,从而使砝码的量值传递准确性大幅提升,具有较好的应用前景和推广价值。
 
五、结语
本文所研究的自动化质量比较仪校准装置,其应用效果明显,与现有技术相比,有以下有益的效果:首先,该装置可以广泛应用于最大秤量≤ 64kg,分度值 d ≤ 0.01g 的质量比较仪的校准。其次,该装置的研制能减少人为重复性砝码“取 - 放”操作的工作量,提高质量比较仪校准的时效性,永利电玩城时间至少减少三分之二以上。同时,避免传统校准方式中可能的对标准砝码的磕碰和对设备的冲击,能显著降低该类型质量比较仪校准的不确定度。需要指出的是,关于该永利电玩城装置的不确定度分析,笔者将另文进行具体分析。该装置的研制深化了计量检测领域的创新,将进一步拓展计量领域自动化校准装备的研发前景,为追求更高测量准确度、更大测量范围的计量能力提供重要支撑。

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