沖壓機(jī)定期壓力校準(zhǔn)儀器 輪輻型數(shù)字測力計

一、產(chǎn)品概述

沖壓機(jī)作為機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛的壓力加工設(shè)備，其輸出壓力的準(zhǔn)確性直接決定了沖壓工件的成型質(zhì)量、尺寸精度以及生產(chǎn)過程的安全性，若沖壓機(jī)長期運(yùn)行后壓力輸出偏差過大，不僅會造成批量工件報廢，還可能因過載運(yùn)行引發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)損壞甚至安全事故。因此，按照計量規(guī)范要求對沖壓機(jī)開展定期壓力校準(zhǔn)，是沖壓生產(chǎn)企業(yè)保障產(chǎn)品質(zhì)量、管控設(shè)備風(fēng)險的必要流程，而選擇精度匹配、結(jié)構(gòu)適配的校準(zhǔn)儀器，則是校準(zhǔn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的核心前提。

成都精炬達(dá)電子科技有限公司生產(chǎn)的這款  輪輻型數(shù)字測力計是針對大噸位壓力測量場景開發(fā)的一體式力值校準(zhǔn)儀器，采用輪輻式彈性受力結(jié)構(gòu)與數(shù)字傳感技術(shù)集成，相比傳統(tǒng)的柱式測力計、彈簧式壓力計，具備抗偏載能力強(qiáng)、精度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊適配性強(qiáng)的優(yōu)勢，尤其適合沖壓機(jī)這類封閉作業(yè)空間內(nèi)的壓力校準(zhǔn)作業(yè)，目前已經(jīng)成為國內(nèi)多數(shù)沖壓制造企業(yè)開展沖壓機(jī)定期壓力校準(zhǔn)的儀器。

二、輪輻型數(shù)字測力計的結(jié)構(gòu)與原理

1.核心結(jié)構(gòu)組成

完整的輪輻型數(shù)字測力計主要由三個核心部分組成，分別為輪輻式受力傳感器、信號處理模塊、數(shù)字顯示終端，部分工業(yè)級產(chǎn)品還集成了數(shù)據(jù)存儲與無線傳輸模塊，適配現(xiàn)代校準(zhǔn)工作的數(shù)據(jù)溯源需求。

輪輻式受力傳感器是測力計的核心受力部件，整體采用合金鋼一體加工成型，結(jié)構(gòu)為中心輪轂+外圈輪緣+多根輻條連接的輪輻結(jié)構(gòu)，當(dāng)外力作用于中心輪轂時，壓力會均勻分配到各根輻條上，輻條產(chǎn)生彈性形變，粘貼在輻條表面的電阻應(yīng)變片將形變轉(zhuǎn)化為電阻變化信號，再通過橋路輸出微弱的電信號。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得外力即使存在一定程度的偏心，也不會對各輻條的總形變產(chǎn)生過大影響，因此天生具備優(yōu)異的抗偏載性能，而沖壓機(jī)工作臺面不可能做到水平，模具安裝也存在微小偏差，沖壓壓力作用時必然存在一定偏載，這一特性恰好匹配沖壓機(jī)校準(zhǔn)的實際工況。

信號處理模塊負(fù)責(zé)對傳感器輸出的微弱電信號進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)化為可識別的數(shù)字力值信號，同時完成溫度補(bǔ)償、非線性修正等誤差校正處理，保障輸出力值的精度穩(wěn)定性。數(shù)字顯示終端則負(fù)責(zé)將處理后的力值數(shù)據(jù)以數(shù)字形式直觀呈現(xiàn)，部分產(chǎn)品還支持峰值保持、過載報警、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能，滿足校準(zhǔn)過程中的操作需求。

2.工作原理

輪輻型數(shù)字測力計的工作原理基于彈性形變與電阻應(yīng)變效應(yīng)：當(dāng)校準(zhǔn)過程中沖壓機(jī)滑塊輸出壓力作用于測力計上端面時，輪輻結(jié)構(gòu)的輻條發(fā)生符合胡克定律的彈性形變，粘貼在輻條特定位置的電阻應(yīng)變片隨輻條形變發(fā)生電阻值變化，電阻變化量與形變大小呈線性關(guān)系，而形變大小又與所受壓力大小呈線性關(guān)系，因此通過測量電阻變化量即可計算得到作用在測力計上的壓力值，經(jīng)過信號模塊修正后輸出到顯示終端，最終得到?jīng)_壓機(jī)實際輸出的壓力數(shù)值，通過將實測值與沖壓機(jī)的設(shè)定壓力值對比，即可完成對沖壓機(jī)壓力輸出精度的校準(zhǔn)判定。

三、針對沖壓機(jī)校準(zhǔn)的適配優(yōu)勢

相比其他類型的測力儀器，輪輻型數(shù)字測力計適配沖壓機(jī)定期校準(zhǔn)場景，主要具備四大優(yōu)勢：

· 量程覆蓋范圍廣，適配全系列沖壓機(jī)：輪輻型數(shù)字測力計可實現(xiàn)從1噸到數(shù)千噸的量程覆蓋，小到臺式小型沖壓機(jī)，大到汽車覆蓋件生產(chǎn)用的數(shù)千噸大型沖壓線，都可以選擇對應(yīng)量程的測力計完成校準(zhǔn)，通用性較強(qiáng)。目前市場主流產(chǎn)品的量程規(guī)格涵蓋0-50kN、0-100kN、0-500kN、0-1000kN、0-5000kN直到0-20000kN，可滿足所有主流沖壓設(shè)備的校準(zhǔn)需求。

· 抗偏載抗沖擊性能優(yōu)異，適配沖壓機(jī)工況：沖壓機(jī)工作為間歇性沖擊加載，壓力作用速度快，且不可避免存在一定的偏心載荷，傳統(tǒng)柱式測力計對偏載敏感，偏載條件下測量誤差可達(dá)2%以上，而輪輻結(jié)構(gòu)的測力計偏載誤差通?？梢钥刂圃?/span>0.5%以內(nèi)，同時輪輻結(jié)構(gòu)的剛性更強(qiáng)，能夠承受沖壓過程的瞬時沖擊，不會因為沖擊加載造成彈性結(jié)構(gòu)的塑性形變，使用壽命更長，測量精度穩(wěn)定性更好。

· 結(jié)構(gòu)低矮緊湊，適配沖壓機(jī)封閉空間：沖壓機(jī)的滑塊與工作臺之間的開放空間有限，尤其是閉合高度較小的小型沖壓機(jī)，可放置校準(zhǔn)儀器的高度空間十分有限，輪輻型數(shù)字測力計整體結(jié)構(gòu)設(shè)計扁平低矮，相同量程下的高度遠(yuǎn)小于柱式測力計，比如1000kN量程的輪輻型測力計高度通常僅為80-100mm，可以輕松放入多數(shù)中小噸位沖壓機(jī)的工作空間，無需調(diào)整沖壓機(jī)閉合高度即可開展校準(zhǔn)作業(yè)，操作便利性大幅提升。

· 數(shù)字輸出精度高，滿足計量校準(zhǔn)要求：傳統(tǒng)的指針式測力計最小分度值大，人工讀數(shù)誤差大，無法滿足現(xiàn)代計量校準(zhǔn)對精度的要求，輪輻型數(shù)字測力計采用數(shù)字輸出，顯示分辨率通?？蛇_(dá)量程的萬分之一，測量精度普遍可以達(dá)到0.1級、0.5級，符合國家計量校準(zhǔn)規(guī)范對沖壓機(jī)壓力校準(zhǔn)的精度要求，校準(zhǔn)結(jié)果可以直接作為計量溯源依據(jù)，滿足企業(yè)質(zhì)量體系審核的要求。

四、校準(zhǔn)作業(yè)操作規(guī)范

使用輪輻型數(shù)字測力計開展沖壓機(jī)定期壓力校準(zhǔn)，需要遵循以下操作流程與規(guī)范，保障校準(zhǔn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠：

1.校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

首先，根據(jù)待校準(zhǔn)沖壓機(jī)的額定噸位，選擇對應(yīng)量程的輪輻型數(shù)字測力計，通常要求測力計的量程不小于沖壓機(jī)額定最大壓力的1.2倍，同時待測壓力點不低于測力計滿量程的10%，避免小量程過載或者大量程小壓力測量精度不足。其次，確認(rèn)測力計已經(jīng)經(jīng)過法定計量機(jī)構(gòu)檢定，且在檢定有效期內(nèi)，保障測力計自身的量值準(zhǔn)確。最后，清理沖壓機(jī)工作臺面與滑塊下端面，去除表面的雜物、氧化皮與油污，將測力計平穩(wěn)放置在工作臺中心位置，調(diào)整位置保證受力中心與沖壓機(jī)滑塊中心重合，避免人為偏載影響測量結(jié)果。

2.校準(zhǔn)點選擇

根據(jù)沖壓機(jī)的使用頻率與工藝要求，通常選擇3-5個校準(zhǔn)點，分別覆蓋沖壓機(jī)的低、中、高三個壓力區(qū)間，常規(guī)校準(zhǔn)可選擇額定壓力的20%、40%、60%、80%、100%五個校準(zhǔn)點，對于長期固定在某一壓力區(qū)間工作的沖壓機(jī)，可增加常用壓力區(qū)間的校準(zhǔn)點，保障校準(zhǔn)結(jié)果貼合實際生產(chǎn)需求。每個校準(zhǔn)點重復(fù)測量3次，取平均值作為最終實測結(jié)果。

3.測量操作

開啟沖壓機(jī)，將滑塊調(diào)整到接近測力計上端面的位置，開啟測力計的電源，等待傳感器預(yù)熱穩(wěn)定后清零，然后按照設(shè)定的校準(zhǔn)點逐步加壓，每次加壓到設(shè)定壓力后穩(wěn)定保壓3-5秒，讀取測力計顯示的峰值壓力數(shù)值并記錄，測量過程中需要注意避免快速沖擊加載，防止過載損壞傳感器。完成所有正行程測量后，再逐步降壓進(jìn)行反行程測量，檢驗沖壓機(jī)壓力輸出的回程誤差。

4.結(jié)果判定與處理

校準(zhǔn)完成后，計算每個校準(zhǔn)點的示值誤差，示值誤差計算公式為：示值誤差=（實測壓力平均值-設(shè)定壓力值）/設(shè)定壓力值×100%。按照國家計量規(guī)范要求，沖壓機(jī)壓力示值誤差允許范圍通常為±5%，若誤差超出允許范圍，則需要對沖壓機(jī)的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后重新校準(zhǔn)，直到誤差符合要求為止。所有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)需要整理歸檔，作為計量溯源與設(shè)備維護(hù)的依據(jù)。

五、維護(hù)與保養(yǎng)要求

為保障輪輻型數(shù)字測力計的測量精度，延長使用壽命，需要遵循以下維護(hù)保養(yǎng)要求：

第一，測力計存放需要保持干燥通風(fēng)，避免存放在潮濕、腐蝕性氣體環(huán)境中，防止傳感器彈性體銹蝕、應(yīng)變片受潮損壞，長期不使用時需要每月通電一次，每次通電30分鐘，避免傳感器受潮失效。第二，使用過程中嚴(yán)禁超載，即使是瞬時過載也可能造成彈性體塑性形變，性損壞傳感器精度，放置和搬運(yùn)過程中避免磕碰摔落，防止結(jié)構(gòu)變形影響測量精度。第三，定期按照計量要求送法定計量機(jī)構(gòu)檢定，檢定周期通常為1年，若發(fā)現(xiàn)測力計示值偏差過大或者受到劇烈沖擊后，需要提前送檢，重新校準(zhǔn)后才可繼續(xù)使用。第四，保持顯示終端清潔，避免液體進(jìn)入顯示終端造成電路損壞，長期戶外作業(yè)后需要及時清理表面污漬，檢查接線部位是否松動，保障信號傳輸穩(wěn)定。

六、選型參考要點

企業(yè)采購沖壓機(jī)校準(zhǔn)用輪輻型數(shù)字測力計，可參考以下要點選擇合適的產(chǎn)品：一是精度等級，用于企業(yè)內(nèi)部定期校準(zhǔn)，選擇0.5級精度即可滿足要求，若用于出具第三方計量校準(zhǔn)報告，需要選擇0.1級或0.2級的高精度產(chǎn)品；二是功能需求，若需要自動記錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、對接企業(yè)計量管理系統(tǒng)，可選擇帶無線傳輸、數(shù)據(jù)存儲功能的智能款產(chǎn)品，若僅為企業(yè)內(nèi)部日常校準(zhǔn)，選擇基礎(chǔ)款帶峰值保持的產(chǎn)品即可滿足需求，降低采購成本；三是量程適配，根據(jù)企業(yè)內(nèi)部沖壓機(jī)的最大噸位選擇對應(yīng)量程，若有多臺不同噸位的沖壓機(jī)，可選擇多臺對應(yīng)量程的測力計，避免用大量程測力計測量小壓力，保障測量精度。

沖壓機(jī)定期壓力校準(zhǔn)儀器 輪輻型數(shù)字測力計