1、用光栅和拉线式位移传感器实现试验机横梁位移和速度误差的检定新方法黄炯力（西安计量技术研究院，西安，710068）摘要：提出了一种新的应用光栅位移传感器和拉线式位移传感器检定试验机横梁位移和速度误差的新方法，设计并研制了横梁位移和速度检定装置，克服了传统检定方法准确度低、效率低下，无法去除系统误差和人为因素引入较大误差的问题，为万能试验机的横梁位移和速度检定提供了一种新的选择。关键词：光栅、拉线、传感器、横梁位移、横梁速度、计量检定引言材料万能试验机是用于各种金属、非金属及复合材料进行力学性能指标测试的计量器具，通过微机控制系统对试验力、位移和形变进行精密测量。在试验机的计量检定中，除了对试验力
2、等参数的检定，JJG475-2008 式万能试验机 检定 7.2 定了试验机的 检定中 要检定横梁位移和横梁移 速度的 对误差，JJG139-2014拉力、 力和万能试验机 检定 6.2 中 定了 对试验机的横梁位移 对误差进行 检定。 ，试验机横梁位移和横梁移 速度的 误差是 合 ，对于试验机的 机计量性能 是非 要的。一、 检定方法的试验机 检定 中的 定，传统的试验机横梁位移和横梁移 速度的检定要是通过（currency1）、“、度等fi计量器具对横梁位移进行测量，通过fl 测量横梁移 进测量出横梁的移 速度。 种传统的测量方法在下。一、人为引入的误差较大”无法除，用人fl 的方式测量，
3、 人的应 定引入横梁移 的误差进 横梁移速度的测量误差。、在测量横梁移 速度的过 中，是在横梁 和 的 ， 于克服横梁性的用 了 的横梁移 速度并是设定 ，是一 变量，” 和 的是 的。 了一速度测量的系统误差， 测量 的准确 定。、传统测量方法 复 ， 力，检定效率低， 是在低速和量 的测量， ，” 较的准确度。除 ，对于提出的一 进 （ 用拉线式位移传感器）的测量方法， 克服了 人为 和检定方法 的， 无法除 于横梁性引入的系统误差问题。、 用光栅位移传感器和拉线式位移传感器测量横梁位移和速度在 了大量的万能试验机检定 验的 ， 过对比和探索，我们 用了光栅位移传感器和拉线式位移传感器组合
4、使用的方法实现对万能试验机横梁位移和移 速度的实精确测量，研制了台多传感器万能试验机速度位移检定仪。检定仪 精度拉线式位移传感器、光栅位移传感器、磁力安装座、测量显 仪 组。光栅位移传感器测量范围（050）mm，拉线位移传感器测量范围（01000）mm，小量 用光栅位移传感器，大量 用拉线位移传感器。 克服了拉线式位移传感器在测量小量 位移应慢，准确度的。检定仪在测量过 中实显 位移和速度的测量 。同 设置测量，人为控制测量的起始和 ， 样的设计 有效的避开 于克服横梁性 的移 速度的非均匀，待横梁移 速度稳定 再开始自 测量平均速率，从除了 一系统误差对速度测量的 。 本的工原理 图1所 ，
5、将光栅（拉线式）位移传感器通过磁性 座固定在试验机的底座 ，对于光栅传感器应 测头垂于移 横梁的被侧面；对于拉线式传感器将“丝拉线的伸长端头部用环形磁铁固定在移 横梁下端面，应根据被测的运 轨迹，使拉线头拉出的拉绳尽量与传感器出口端面 持垂。当试验机横梁设定速度在设定的范围 移 ，位移传感器将信号传输给显 仪 ，显 仪 显 出横梁位移和横梁移 速度的实 。图1、位移速度检定 意图、新方法的试验验 为了试验测试位移速度检定仪的性能，同验 该检定仪是 满足万能试验机 关检定 的要求，我们选择了一台性能稳定，测量准确度较的英斯朗 万能试验机， 号为3366。该试验机试验空为 1000mm；位移控制速
6、率范围为（0.001250）mm/min；位移控制速率准确度，当速率0.5mm/min，为设定 的1% ，当速率0.5mm/min，为设定 的0.2% 。横梁位移和移 速度测量 1和 2。1 横梁位移测量 测量数试验机设定 1 2 3 平均 （mm）对误差（%）10mm 10.003 10.004 10.003 10.003 -0.03500mm 500.060 500.064 500.075 500.066 -0.012 横梁移 速度测量 测量数试验机设定 1 2 3 平均 （mm/min）对误差（%）0.05mm/min 0.050 0.050 0.050 0.050 0100mm/min 100.040 100.042 1.041 100.041 -0.04250mm/min 250.060 250.070 250.060 250.063 -0.02语 的测量数据 看出，速度位移检定仪能够符合检定 的要求，并”克服了 传统测量方式的诸多，能够很好的试验机横梁位移和速度的检定，并”使用安装便捷，读数准确 靠，大大提了检定的效率，能够更好的服务于各级计量检定机构。
