振弦式应变计校准装置

振弦式应变计校准装置

一、产品概述

本装置是针对市面各类振弦式应变计（埋入式混凝土应变计、表面应变计、钢筋应变计等）自主研制的专用计量校准标准装置，解决传统校准工装通用性差、加载偏载、量值无法溯源、校准精度低等行业痛点。设备集成手轮精密丝杠加载机构、双立柱防偏导向结构、高精度光栅位移标准器、多维可调万能夹具于一体，一机可完成绝大多数振弦应变计的计量检定/校准工作，可作为计量标准装置用于CNAS认可实验室、各级检测机构开展量值传递工作。

二、整机结构组成

对照设备实拍图，整机分为八大组成部分：

1. 台式机箱底座：整机承载基座，内置丝杠传动副，底部配置可调支撑地脚，保障整机放置水平稳定；

2. 驱动手轮总成：设备正面大直径手轮，人工匀速转动即可驱动中层工作台平稳升降，加载速率可人工自由控制，无冲击载荷；

3. 精密梯形丝杠传动副：作为升降执行核心，传动间隙小、蠕变低，位移输出线性度高，保障分级加载精准可控；

4. 双镀铬光轴导向立柱：两根立式刚性导向柱约束中层工作台仅做垂直升降运动，规避加载过程产生侧向扭力，消除校准系统误差；

5. 上部固定承压横梁：刚性固定横梁，用于夹持应变计上端，形成上下对中的校准夹持结构；

6. 可升降校准工作台：随丝杠同步上下移动，工作台搭载多功能可调夹具，为应变计下端夹持载体；

7. 多维可调多功能夹具：可前后、左右、上下多维度调节夹持位置，搭配多组夹持辅件，适配不同长度、外径、端头结构的振弦应变计；

8. 高精度数显位移标准器：机身左侧数显表头，为本装置的量值溯源核心标准器，提供精准标准位移真值，可外送计量院检定，建立完整量值传递链条。

三、振弦式应变计校准装置工作原理

振弦式应变计依靠形变产生钢弦频率变化实现应变测量，校准核心逻辑就是输入标准位移量，采集对应输出频率，拟合位移-频率曲线，评定计量性能。

转动手轮驱动丝杠带动中层工作台升降，使装夹在上下横梁之间的应变计产生拉伸或压缩变形；数显位移表实时输出精准的标准位移数值，外接振弦读数仪读取应变计对应输出频率；逐点记录多组位移-频率数据，即可完成示值误差、回程误差、重复性、灵敏度等全部计量指标评定，整套流程无需复杂电控，操作简单、数据可靠。

四、振弦式应变计校准装置主要技术参数

1. 校准位移量程：0~10mm；位移分辨力0.001mm，位移扩展不确定度U≤0.02%FS（k=2）

2. 加载方式：手动手轮精密丝杠匀速分级加载

3. 夹具可调夹持范围：夹持总间距0~300mm，适配被测应变计外径Φ6~Φ60mm

4. 升降同轴度：优于0.02mm，无径向偏移、无侧向偏载

5. 适用对象：全系列振弦式埋入应变计、表面应变计、钢筋应变计、管式应变传感器

6. 整机尺寸：台式小型结构，普通实验台即可安放，无需专用基础

7. 整机国产化率：100%

五、产品核心优势

1. 通用性：单台设备覆盖95%以上主流振弦应变计，省去多台专用校准设备投入，大幅降低实验室购置成本；

2. 量值可合法溯源：核心位移标准器可送检取得检定证书，出具的校准报告可用于CNAS评审、工程验收、招投标；

3. 校准精度高：双光杠防偏载设计，解决普通简易工装扭转变形带来的校准误差，数据重复性优异；

4. 操作极简：纯机械手动加载，无需编程调试，单人半小时内即可完成一支应变计全套校准；

5. 坚固耐用：加厚箱体、调质丝杠、硬质夹具，耐磨抗形变，可满足常年高频次校准作业需求。

六、适用应用场景

1. 计量校准行业：CNAS认可校准实验室、地方计量院所开展振弦应变计计量校准业务；

2. 工程检测领域：水利、交通、建工第三方检测机构试验室仪器期间核查、内部标定；

3. 工程建设单位：大坝、隧道、基坑、桥梁施工试验室内部监测仪器标定；

4. 科研教学方向：高校土木岩土专业、科研院所传感器标定、试验研究；

5. 传感器生产企业：振弦式应变计出厂成品标定、出厂质检。

七、标准操作步骤

1. 设备调平：将装置放置于平整试验台，调节底部地脚，确认整机稳固无晃动；

2. 装夹试样：松开夹具锁紧旋钮，将待测振弦应变计上下两端分别固定在上横梁、中层工作台夹具内，调整夹具位置保证应变计垂直居中，无预扭、无歪斜后锁紧；

3. 仪表清零：开启数显位移表，转动手轮将工作台调至初始零点，完成位移清零；

4. 仪器连接：将振弦读数仪与应变计信号线连接，通电预热3~5min至读数稳定；

5. 分级加载测试：匀速转动手轮逐级抬升工作台，按预设位移点停留，依次记录标准位移示值与应变计输出频率；完成上行拉伸、下行回程两次全过程数据采集；

6. 重复试验：循环3次升降测试，采集多组平行数据，用于计算重复性、滞后误差、灵敏度系数；

7. 数据整理：依据采集数据评定应变计计量性能，编制原始记录与校准证书；

8. 收尾整理：手轮复位至零点，松开夹具取出样品，关闭位移表电源，清理夹具杂物。

八、设备维护保养

1. 丝杠、导向立柱每月涂抹少量润滑油脂，避免锈蚀、卡顿，严禁沾染粉尘、水渍；

2. 数显位移表头严禁磕碰、进水，每年定期送上级计量机构检定，保证量值有效；

3. 夹具螺纹定期清洁除锈，夹持时禁止暴力锁紧，防止损坏被测应变计端头；

4. 严禁超量程、超行程使用设备，防止丝杠顶死造成传动结构损坏；

5. 长期闲置需加盖防尘罩，存放于干燥、无尘的恒温校准实验室环境。