NE-100型扭矩标准装置改造

　　NE-100 型扭矩标准装置是用来检定扭矩传感器和标准扭矩仪的静重式扭矩标准装置，其测量原理是杠杆、砝码加载原理，也就是在恒定臂长的杠杆上加上专用力值砝码，产生标准扭矩值，并使该扭矩传递到被测扭矩传感器，由扭矩测量仪显示出的扭矩值，与标准扭矩值进行比较，即可得到被测扭矩传感器或标准扭矩仪的示值误差。

　　该套标准装置为20 世纪 80 年代的产品，标准装置配套的电控柜由分离元件组成，主机上测量砝码位置的开关使用微动开关，整套标准装置使用时间近三十年;电控柜内电子元器件老化，微动开关接触不良，控制系统不能正常工作。基于这些原因，在保留主机的基础上，改造电控柜和主机上与电控柜配套的砝码位置开关，并由工控机和系统软件实现扭矩标准装置的自动控制过程。

　　1 标准装置硬件改造

　　系统硬件由主机身和控制柜两大部分组成。本文将介绍主机身和控制柜的结构、功能以及改造部分的实施过程。

　　1.1 主机的结构、功能及改造

　　扭矩机主机由底座、调平机构、主轴、加荷机构等组成。底座用于支撑、固定各测试机构;调平机构用于杠杆的调平，保证加载准确;主轴用于联接待测件;加荷机构通过在杠杆上加、减砝码，增加、减少加在待测件上的扭矩;其外形结构图如图1 所示。主机部分主要改造了加荷机构，以便与控制系统匹配使用，保证整套扭矩装置能够正常工作。主机的功能是安装被检测扭矩传感器、标准扭矩计，并将标准扭矩值施加于被检测的扭矩传感器和标准扭矩计上，经由被检测件的输出显示值与标准扭矩值比较，从而得到被检测件的误差值，实现扭矩参数的量值传递过程。

　　1.1.1 主轴

　　主轴用于待测件的装夹，先在两个主轴上装好与待测件配套的夹具，然后将待测件两端分别固定在夹具上。

　　1.1.2 加荷机构

　　加荷机构示意图见图2。它包括砝码位置检测装置、杠杆夹紧机构、光电检测装置、杠杆、大砝码组、小砝码组、平衡块、托盘、小砝码调整架、三相交流电动机、大砝码调整架、丝杠、涡轮涡杆减速机等。为使加荷平稳，杠杆夹紧机构首先将杠杆夹紧，然后三相交流电动机通过涡轮涡杆减速机带动丝杠旋转，丝杠带动托盘向下运动，砝码则通过吊杆加到杠杆上。杠杆夹紧机构松开杠杆，大或小砝码通过杠杆、主轴给待测件施加一定的扭矩。

　　1)砝码位置检测装置

　　此为主机改造的关键点，本方案采用电磁式接近开关检测所加砝码数量，动头(磁性元件)固定在托盘上，加、减砝码时，随托盘上、下移动;电磁式接近开关固定在调整架上，并精确调整位置，使每一个接近开关对应一组砝码量，每次只有一个开关接通。开关的输出经调理后送入DI 卡，计算机通过检测整组开关的通断顺序，即可确定所加砝码数量。