液力变矩器试验台现场校准方法

液力变矩器试验台现场校准方法

孙乐

内蒙古第一机械集团股份有限公司 内蒙古自治区包头市 014030

摘要：本文介绍了一种液力变矩器试验台的现场校准方法。该校准方法针对液力变矩器试验台各测量系统的组成、结构、测量原理、测量范围等，经过研究、试验总结而成。包括转速、压力、温度等试验参数测量系统的现场校准方法，经实验验证，准确性能够满足产品试验工艺要求，该方法已投入实际应用。

关键词：试验台；测量系统；现场校准

Abstract：This paper introduces a field calibration method of torque converter test -bed. After research and test, the method which is based on the composition, structure, measuring principle and measuring range of each measurement system of hydraulic shock absorber for armored vehicle has been summarized. The method of measurement system includes speed, pressure, temperature and other testing parameters. The accuracy to meet the requirements of the product testing process is verified, and it has been put into practical application.

Keywords： Test-bed Measurement system Field calibration

前言

液力变矩器试验台主要用来检测液力变矩器的装配质量以及工作的可靠性；具有空载、空损、高温、液力变矩器闭锁等试验功能。通过测试实验过程中液力变矩器试验台的主要性能指标，为液力变矩器科研试验、出厂验收提供依据。因此，液力变矩器试验台各测量系统的准确性至关重要。由于液力变矩器试验台属于专用测试设备，没有国家或行业的校准技术文件，经过不断研究和试验，总结出一套液力变矩器试验台校准方法。该试验台的测量系统主要转速、压力、温度等。

1试验台的组成及其技术指标

液力变矩器试验台是一个由多个相同或不同的结构、测量范围的测量系统组成的复杂测量系统。试验工艺要求的各参数测量范围、最大允许误差为：

转速测量系统测量范围为（0～3600）r/min，最大允许误差分别为：±0.5%FS；

压力测量系统测量范围为（0～2.5）MPa，最大允许误差：±1.0%FS；

温度测量系统测量范围为（0～150）℃、（-50～400）℃，最大允许误差：±1.0%FS。

2试验台现场校准的总体方案

针对试验台不同测量系统的不同结构、不同测量范围，校准方法不尽相同。校准总体方案见图1。

图1 校准总体方案

3 校准条件

3.1 校准设备

3.1.1 校准所用标准器应符合表1的规定。

3.1.2 校准所用标准器的测量范围应覆盖被校准对象的测量范围。

表1 校准所用标准器

3.2 校准环境条件

3.2.1 温度、湿度应满足所用标准器的使用要求。

3.2.2 周围应无影响测量结果的电磁场。

3.3 校准其他条件

3.3.1 被校准试验台结构应完好，测量系统各部分功能应正常。

3.3.2 试验台各测量系统应优先采用现场校准的方法，若现场校准方法难以实施时，采用将测量器具拆下在实验室校准的方法。

4 校准原理和方法

4.1转速测量系统

试验台在转轴旋转过程中，对于转轴上任一点每分钟回到原位的次数即为该转轴的转速，根据此原理，在转轴的明显位置贴一反光膜，用非接触式频率仪记录反光膜在一定时间内转过的次数，即得到转轴转速。

转速测量系统用转速频率仪在线非接触测量转速传感器所在转轴的转速，用比较法实现转速测量系统的在线校准。在被测轴上贴上反光膜后，将转速频率仪探头对准反光膜，逐步递增转速至校准点，当试验台及转速频率仪显示的转速值稳定时，同时读取两者的转速值，被校准转速测量系统的示值与标准示值之差即为测量系统误差。

4.2压力测量系统

使标准压力传感器与被校准压力传感器测量同一压力源压力，在压力达到稳定时，比较标准和被校准压力测量系统示值。根据试验台结构，可选用并接标准传感器法和用压力校验仪加标准信号法。对试验系统主油压及便于并接压力变送器的管道采用并接标准传感器法；在分油压及不易并接压力变送器的管道或位置用压力校验仪加标准信号法。

方法1：压力测量系统的校准采用比较法。校准装置由高精度的压力传感器、数据采集卡（包括信号调理、A/D转换、放大、驱动电路等）、便携式计算机、校准软件、三通接头、校准管路等组成。校准时，在被校准压力传感器的两端装三通，三通的两个出口分别接被校准压力传感器和标准传感器。标准传感器的输出接数据采集器，数据采集器将数据传输给便携式PC机，显示标准器示值，用试验台施加压力，当示值达到稳定状态时，同时读取标准和被校准压力测量系统示值，标准与被校准压力测量系统示值之差即为压力测量系统误差。校准结束后，将标准压力传感器拆下，将连接标准压力传感器的三通口密封。

方法2：将被校准的压力传感器输入端拆下，用压力校验仪给压力变送器施加标准压力信号，当示值达到稳定状态时，比较被校准压力测量系统的显示值与标准器压力值进行校准。用压力校验仪加标准

若该示值误差和回程误差超过计量特性的相关规定，但在2倍允许误差范围内，允许通过调整显示部分进行修正，只允许在一个校准点进行修正，一般为测量下限，修正后各校准点应重新进行校准，修正的数值应记入校准记录。

4.3 温度测量系统

方法1：以标准铂电阻温度计和干体炉作为标准器用比较法进行校准。将温度传感器的测量端从试验台拆下，与标准传感器一起插入干体炉，将其温度设定到校准点。打开试验台温度测量系统。当干体炉温度达到校准点并稳定后，分别读取被校准温度测量系统与标准器示值。比较两者的测量结果进行校准。

方法2：用黑体辐射源和标准铂电阻做标准，将被校准红外辐射测温探头对准黑体辐射源有效工作区域，将黑体辐射源温度设定到校准温度，温度达到恒定时，被校准红外测温系统的读数的平均值与标准铂电阻温度计读数的平均值之差，即为被校准红外测温系统的示值误差。

5 校准方法的验证

经评定，各参数测量系统校准结果的扩展不确定度为：转速：U= 0.09 r/min，k=2；压力：U= 0.006 MPa，k=2；温度：U=0.6℃，k=2；

校准结果的扩展不确定度不超过被校准测量系统允许误差的1/3，符合校准的要求。

6 实施效果

上述校准方法已应用于公司试验台的现场系统校准，其准确性能够满足工艺要求，而且可操作性强，解决了液力变矩器试验台现场系统校准的问题，为保证液力变矩器的试验和故障分析提供可靠的支撑依据，有助于降低试验部件返修率、降低生产成本，产生较大的间接经济效益；对产品生产研制及产品质量的提高，均具有重要的实际意义。

参考文献：

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[2].李宗扬，计量技术基础[M].原子能出版社，2002，4：46-48.

[3].翟巧丽等，压力校准作业安全性分析及评估[J]. 中国计量，2016，12：100-102.

作者简介：孙乐，女，生于1989年11月09日，热工计量技术，工程师，主要从事热学计量，热处理温场均匀性测试，车辆部件试验台的校准和整车试验参数的检测与计量标准的建立及实验室认可等工作，联系电话：15044717424。