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振弦式應(yīng)變計校準(zhǔn)裝置

一、產(chǎn)品概述

本裝置是針對市面各類振弦式應(yīng)變計（埋入式混凝土應(yīng)變計、表面應(yīng)變計、鋼筋應(yīng)變計等）自主研制的專用計量校準(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、量值無法溯源、校準(zhǔn)精度低等行業(yè)痛點。設(shè)備集成手輪精密絲杠加載機構(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)萬能夾具于一體，一機可完成絕大多數(shù)振弦應(yīng)變計的計量檢定/校準(zhǔn)工作，可作為計量標(biāo)準(zhǔn)裝置用于CNAS認(rèn)可實驗室、各級檢測機構(gòu)開展量值傳遞工作。

二、整機結(jié)構(gòu)組成

對照設(shè)備實拍圖，整機分為八大組成部分：

1. 臺式機箱底座：整機承載基座，內(nèi)置絲杠傳動副，底部配置可調(diào)支撐地腳，保障整機放置水平穩(wěn)定；

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

3. 精密梯形絲杠傳動副：作為升降執(zhí)行核心，傳動間隙小、蠕變低，位移輸出線性度高，保障分級加載精準(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僅做垂直升降運動，規(guī)避加載過程產(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)變計上端，形成上下對中的校準(zhǔn)夾持結(jié)構(gòu)；

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

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，適配不同長度、外徑、端頭結(jié)構(gòu)的振弦應(yīng)變計；

8. 高精度數(shù)顯位移標(biāo)準(zhǔn)器：機身左側(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，可外送計量院檢定，建立完整量值傳遞鏈條。

三、振弦式應(yīng)變計校準(zhǔn)裝置工作原理

振弦式應(yīng)變計依靠形變產(chǎn)生鋼弦頻率變化實現(xiàn)應(yīng)變測量，校準(zhǔn)核心邏輯就是輸入標(biāo)準(zhǔn)位移量，采集對應(yīng)輸出頻率，擬合位移-頻率曲線，評定計量性能。

轉(zhuǎn)動手輪驅(qū)動絲杠帶動中層工作臺升降，使裝夾在上下橫梁之間的應(yīng)變計產(chǎn)生拉伸或壓縮變形；數(shù)顯位移表實時輸出精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)位移數(shù)值，外接振弦讀數(shù)儀讀取應(yīng)變計對應(yīng)輸出頻率；逐點記錄多組位移-頻率數(shù)據(jù)，即可完成示值誤差、回程誤差、重復(fù)性、靈敏度等全部計量指標(biāo)評定，整套流程無需復(fù)雜電控，操作簡單、數(shù)據(jù)可靠。

四、振弦式應(yīng)變計校準(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，位移擴展不確定度U≤0.02%FS（k=2）

2. 加載方式：手動手輪精密絲杠勻速分級加載

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

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

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

6. 整機尺寸：臺式小型結(jié)構(gòu)，普通實驗臺即可安放，無需專用基礎(chǔ)

7. 整機國產(chǎn)化率：100%

五、產(chǎn)品核心優(yōu)勢

1. 通用性：單臺設(shè)備覆蓋95%以上主流振弦應(yīng)變計，省去多臺專用校準(zhǔn)設(shè)備投入，大幅降低實驗室購置成本；

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，出具的校準(zhǔn)報告可用于CNAS評審、工程驗收、招投標(biāo)；

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

4. 操作極簡：純機械手動加載，無需編程調(diào)試，單人半小時內(nèi)即可完成一支應(yīng)變計全套校準(zhǔn)；

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

六、適用應(yīng)用場景

1. 計量校準(zhǔn)行業(yè)：CNAS認(rèn)可校準(zhǔn)實驗室、地方計量院所開展振弦應(yīng)變計計量校準(zhǔn)業(yè)務(wù)；

2. 工程檢測領(lǐng)域：水利、交通、建工第三方檢測機構(gòu)試驗室儀器期間核查、內(nèi)部標(biāo)定；

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

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

5. 傳感器生產(chǎn)企業(yè)：振弦式應(yīng)變計出廠成品標(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臺，調(diào)節(jié)底部地腳，確認(rèn)整機穩(wěn)固無晃動；

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

3. 儀表清零：開啟數(shù)顯位移表，轉(zhuǎn)動手輪將工作臺調(diào)至初始零點，完成位移清零；

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

5. 分級加載測試：勻速轉(zhuǎn)動手輪逐級抬升工作臺，按預(yù)設(shè)位移點停留，依次記錄標(biāo)準(zhǔn)位移示值與應(yīng)變計輸出頻率；完成上行拉伸、下行回程兩次全過程數(shù)據(jù)采集；

6. 重復(fù)試驗：循環(huán)3次升降測試，采集多組平行數(shù)據(jù)，用于計算重復(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)評定應(yīng)變計計量性能，編制原始記錄與校準(zhǔn)證書；

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

八、設(shè)備維護保養(yǎng)

1. 絲杠、導(dǎo)向立柱每月涂抹少量潤滑油脂，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、進水，每年定期送上級計量機構(gòu)檢定，保證量值有效；

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

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結(jié)構(gòu)損壞；

5. 長期閑置需加蓋防塵罩，存放于干燥、無塵的恒溫校準(zhǔn)實驗室環(huán)境。