力学计量技术标准装置的现状分析与发展方向

摘 要：科技在发展，社会在进步，现在已经有很多的技术被应用在生活中，力学计量也得到了迅速发展，这是时展的要求，力学计量的方式也在不断变化。伴随着智能化技术、自动化技术、计算机技术的发展，力学计量也打破了传统，与新技术的结合让力学计量装置变得更加精确，本文就是对力学计量技术标准装置的现状进行研究，探讨力学计量未来的发展趋势，为相关研究提供借鉴。

关键词：力学计量技术；标准装置；现状分析；发展方向

力学计量已经有着很长的历史了，力学的研究在国外得到了巨大的进步，力学对建筑等领域做出了很大的贡献，尤其是建筑结构的研究，让建筑技术得到了腾飞，因此，一定要重视力学计量技术，在力学计量技术中，力学计量设备是非常重要的，力学计量的数据是通过力学计量装置测量出来的，只有将计量装置变得的精确，我国科学技术的研究才能够更加成功。

1 力学计量的简单阐述

力学计量在经济的发展中是非常重要的，只有将力学技术发展的更好，力学才能够为经济的建设作出贡献。力学计量在很早的时候就被人们研究，并取得了丰硕的成果，让计量力学技术发展到一个新的台阶，百分表式测力仪和水银箱式测力仪就是这一成果的体现，但是这两种装置的精确度是非常低的，伴随着技术的不断发展，已经有很多新的装置被发明，这些装置让力学技术发展的更快，例如，荷兰式测力机，在这些装置中，有很多的结构被应用在这些装置中，主要包括叠加式、杠杆式、静重式，这三种结构就是力学计量装置中常见的方式，现代的力学技术在力基和标准装置上做出了很大的改进，促进了我国力量学的发展。

2 力学计量技术标准装置的发展现状

力学计量技术经过这几年的研究已经获得了很大的进步，尤其是在标准装置上有了飞速的跨越，现代的力学计量标准装置主要包括四个方面：杠杆式、静重式、叠加式和传感式动态校准，传感式动态校准是技术进步的一个表现，主要是利用传感技术简化了力学计量标准装置，完善了力学计量装置。以下是对力学计量标准装置结构的介绍：

2.1 静重式

静重式力学计量标准装置主要包括三大模块：标准测力机、静重式机、标准机，这几个方面构成了静重式力学标准装置，静重式力学的标准是通过砝码来计量的，利用砝码的重力作为测量的标注基，这种装置又被很多的学者称作标准式机，这种标准装置在测量的时候会受到空气因素的影响，这对测量的准确性产生了很大的影响，主要是空气的浮力会对砝码产生影响，导致砝码的重量比真实的重量小，对装置的平稳性就会产生影响，现在假设砝码的质量是m，在力学计量技术标准装置发展过中，静重式力基、标准机是一种重要的标准装置，其主要应用了静重式力基，提高了重力检测效果，降低了重力检测难度，对满足重力检测需要和做好重力检测工作具有重要的促进作用。

从目前力学计量技术标准装置的发展来看，在测量静力过程中，为了提高静力测量的整体效果，并提高静力测量的准确性，静重力基标准机有了用武之地。结合静力测量实际，静重力基标准机对静力测量和静力标定具有重要作用。为此，明确静重力基标准机的作用和应用过程，对提高静力测量效果具有重要意义。同时，明确静重力基标准机也有利于提高静力标准装置应用效果的作用。对此，我们应有正确认识，并重视静重力基标准机的应用，满足静力测量的实际需要。

2.2 杠杆式力标准机

杠杆式力标准机或杠杆式标准测力机，利用不等臂杠杆系统（单级或复式），将已知砝码的重力放大而得到标准力值，平稳地施加到被检定的测力仪上。所谓杠杆式力标准机，其主要方式是利用杠杆原理进行力学数值检测，通过设置标准杠杆，达到检测力学数值的目的。从实际应用来看，这种检测方法操作简单，在实际检测中容易实现。但是受到杠杆原理的限制，其检测精度较低。相对于静重力标准机，杠杆式力标准机在应用场合和应用范围上比静重力式标准机要广泛一些。

2.3 液压式力基和标准机

液压式力基、标准机或液压式基、标准测力机，以帕斯卡原理为基础，通过两个面积不等的无机械摩擦的缸塞副，将已知砝码的重力放大而得到基、标准力值，平稳地施加到被检定的测力仪上。在检测压力过程中，上述两种力学计量标准装置往往不能满足实际需求，为了实现压力检测的目的，液压式力基、标准机得到了重要应用，并在实际压力检测中取得了积极效果。

2.4 叠加式力标准机

这种力标准机与前述三种测力机不同，它不是采用绝对测量方法，而是采用相对比较测量方法，是用一个（组）标准较高的测力仪作为标准，通过适当的机构，与被检定的测力仪串联（叠置）后，以液压方式或机械方式施加负荷，进行比较测量，用以确定被检测力仪的计量特性。其力值不确定度主要取决于标准测力仪的性能指标、被检测力仪的串联方式、安装质量以及加荷机构的性能等。

3 力学计量技术标准装置的发展趋势

科技的进步加快了力学技术的发展，尤其是计算机和遥感技术的发展，让力学技术得到了飞速的提高，新型材料的让力学计量装置有望进一步的提高，根据现代社会的发展潮流，力学计量标准装置主要有着以下发展趋势：

首先，计算机技术的发展让力学计量标准装置向着自动化迈进，自动化的装置有着很多的优点，这些优点让计算机技术应用在很多的领域，使用计算机技术能够加快力学计量的速度，不需要使用人工就可以得到计量的数据，这就是利用计算机软件的好处，计算机软件可以让力学计量标准装置更加精确，尤其是软件校准的能力大幅度提高，力学计量标准装置校准能力的提高，能够让减少误差，这就是装置自动化的好处，因此，一定要将计算机技术与力学计量装置结合，让我国力学计量标准装置能够发展的更好，现在我国已经有很多的力学标准装置都完成了自动化，已经得到了很大的进步。

其次，在具体的力学计量过程中，除了需要对静态力进行计量之外，还需要对动态力进行计量。但是考虑到动态力的计量难度，以及现有标准装置在动态力计量方面的局限，探索出一种新的计量动态力的方式尤为必要。基于这一现实需要，力学计量技术标准装置将会在未来的发展中在动态里研究上逐步深入。

最后，力学计量技术标准装置在测量精度和测量准确性上面都有大幅提高。这种功能的增强给了极值力研究以有力的支持，使得极值力的研究得到了有效开展，并保证了极值力研究取得了积极效果。从目前的研究方向来看，大力值（10MN以上）和微小力值（1N以下）标准测力机的研制，是今后力值计量的一个重要发展方向。

4 结论

科技的发展，社会的进步，已经带动了各行各业的发展，很多的领域都得到了巨大的进步，力学计量技术标准装置让力学得到了巨大的发展，让计算机技术与力学结合，这就是技术进步带来的改变，今后的力学计量应该向着极端量值方向研究，将理论、技术和装备都能够为力学的发展做出巨大的进步。

参考文献

[1]唐纯谦.力学计量标准现状及研究进展[J].中国测试，2014（3）.

[2]杨晓伟.力学计量现状及发展综述[J].宇航计测技术，2013（4）.