简介

超大力值叠加式力标准装置关键技术是原国家质检总局科技计划《60MN叠加式力标准装置》（项目编号：2010QK017）的研究成果。目前已研制成功的60MN 叠加式力标准装置是目前世界上量程最大、在该量程下准确度最高的力标准装置，主要技术指标达国际领先水平。该装置为全国技术机构提供超大力值测力仪、自平衡深层荷载箱、橡胶支座的检定或校准。该技术应用于超大力值叠加式力标准装置的制造，解决了我国超大力值无法准确量值溯源的问题，保证全国超大力值量值统一，为实施质量强国战略提供技术保障。超大力值叠加式力标准装置的应用突破国防装备、交通、建筑等关键领域中超大力值无法检测的瓶颈，为保障国防、重大工程、公共安全提供强有力的技术支撑，推动我国基础工业发展，可实现数亿元的间接经济效益。首创的球铰式二次调节结构的参考传感器，为国内传感器生产企业及超大力值产品的转型升级提供技术支撑，极大地促进传感器产业发展。首创的双泵联动泵控缸技术引领叠加式力标准机行业的控制技术前沿，显著提升该行业的核心竞争力，每年将产生上亿元的经济效益。依托建立的超大力值标准装置，开展力学前沿计量研究和国际校准业务，极大提升了我国在国际力值计量领域研究的地位和话语权。

以60MN叠加式力标准装置为例，中国工程院叶声华院士、王海舟院士，国际计量技术联合会力值与质量技术委员会Kumme主席等多名专家一致认为，“该项目技术难度大，创新性强”，“其主要技术指标在同类装置中处于国际领先水平”。本装置先后与英国（30MN）、德国（16.5MN）力值比对的一致性优于0.06%，与德国PTB 50MN力值传递系统的超大力值比对结果在（20～50）MN 范围内力值偏差为-0.029%～0.002%。装置的建成引起了政府和国际同行的高度关注，国务院专报、省政府专报均刊发了信息，多个国家的计量学专家专程来院考察。

目前，该成果已广泛应用在计量、质量、交通、电子等行业中，用户包括北京航天计量测试技术研究所、国防工业大扭矩一级计量站、江苏省计量院、山东省计量院、上海工业自动化仪表研究院、浙江欧感机械制造有限公司、GTM传感器公司、HBM传感器公司等多家计量院所和上市企业。项目成果获得授权二十余项国家专利，并荣获2017年度中国计量测试学会科技进步一等奖。

主要性能特点

1、首创球铰式二次调节结构的参考传感器组，有效地减小了参考传感器组受偏心倾斜载荷时引起的力寄生分量，确保力值的准确传递。

2、国内首次在力标准机上采用多油缸协同技术，设计主油缸和若干个副油缸组成的组合式油缸方案，实现不同量程之间的相互切换。

3、首创双泵联动泵控缸技术与高速自适应PID算法相结合，保证装置复现力值的高稳定性和高可靠性，实现力源控制稳定度优于0.01%/30min。

4、首创带T 型上梁和底座的框架式叠加式力标准机机架结构，确保装置在超大额定试验力下具有足够的刚度和良好的稳定性。

5、首次在力标准机上实现参考传感器组的整体自动切换、自动定位，减小了参考装置复现带来的系统误差，提高装置的准确性。

主要技术指标