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设备管理与维护 朱玲青 等·TBR 轮胎强度试验机的维护研究
2.1.2 位移传感器的采集信号误差校准 差满足规范要求。
根据规范要求压头装置应能逐渐递增的施加载 表 2 位移标定试验记录
荷，位移指示器的精度为满量程的 ±1%。轮胎的强度 测量点 标准长度值 / 系统测量值 求和值 /mm 线性误差 /mm
mm /mm
试验和静负荷试验都会涉及到轮胎下沉量的检测，此 1 66.74 478.345 545.085 -0.258 916 667
2 146.4 398.954 545.354 0.010 083 333
时需要位移传感器准确的识别出实际的位移变化量。 3 195.8 349.706 545.506 0.162 083 333
如遇到轮胎静负荷试验的下层量超过标准的情况或者 4 246 299.605 545.605 0.261 083 333
5 296.08 249.557 545.637 0.293 083 333
位移值出现不规则的跳动，可以判断位移传感器的检 6 345 200.558 545.558 0.214 083 333
7 394.78 150.575 545.355 0.011 083 333
测精度出现了偏差。与此同时，轮胎强度试验也是无
8 445.48 99.882 545.362 0.018 083 333
法开展的。本试验机采用的是 MAX5.6 版的软件，打 9 395.8 149.199 544.999 -0.344 916 667
10 343.24 201.945 545.185 -0.158 916 667
开软件从设备和接口中选择 PCI-6221 创建测试任务，
11 296.76 248.468 545.228 -0.115 916 667
从采集信号选项中选择模拟输入电压 AI1 通道。根据 12 244.06 301.193 545.253 -0.090 916 667
满量程％ 0.035 585 574
显示类型可选择图形或表格，点击运行可实时显示当
前状态下的电压值。启动通道校准向导 , 如图 2 所示 2.2 称重传感器的累积偏差
在参考值一栏中写入实际测得的位移传感器输入电压 2.2.1 称重传感器硬件配置
值（使用 FLUKE 15B 型万用表直流电压档对位移传 LQD-1 型强度试验机采用美国 TRANSCELL 公
感器的实际输入电压进行检测并记录）。至少录入两组 司的 DBSL-10 t 型称重传感器作为检测轮胎负载的
数据，提交校准值对位移传感器校准。 感 压 元 件。DBSL-10 t 型 称 重 传 感 器 的 最 大 量 程 为
10 t，激励电压采用 0~10V DC，额定输出为 3.0 mV/
V，输出转换成 0~10V DC 的标准模拟信号的称重传
感器。采用美国 NI 公司的 M Series DAQ 卡（PCI-
6221）, 如图 1 所示称重传感器的模拟电压信号输入到
ADAM-3016 隔离应变仪输入模块，经过转换信号处
理输出到 PCI-6221 数据采集卡的 AI0 和 AI8。通过
美国 NI 公司的 MAX 软件，可对采集的电压信号与理
论信号进行校准比对。
2.2.2 称重传感器采集信号误差的校准
图 2 位移信号电压校准示意
根据规范要求强度试验机的径向力加载装置能
2.1.3 位移传感器的斜率校准 逐渐递增地施加载荷，负荷指示器的精度为满量程
进入软件调试界面，看位移传感器电压值，将滑
的±1%。轮胎的强度试验和静负荷试验都会涉及到
台向下移动到最下面，记录位移传感器电压，此处位
轮胎负载的检测，此时需要称重传感器准确地识别出
移定为 0 mm ；向上移动滑台至最高处，记录位移传
实际的载荷。若轮胎未受力，软件显示画面已经有了
感器电压值，用尺量滑台现在与之前零点的行程距离；
超过误差标准的力值，可以判断称重传感器出现了零
用行程距离除以两电压之差就是位移传感器的线性拟
点漂移。参照位移传感器校准步骤，本试验机采用的
合斜率。在软件参数管理界面，位移传感器的斜率参
是 MAX5.6 版的软件，打开软件从设备和接口中选
数与测量计算得到的线性拟合斜率作比较，相差大
择 PCI-6221 创建测试任务，从采集信号选项中选择
就需要进行斜率校正。采用 500 mm 量程的高度尺和
模拟输入电压 AI0 通道。根据显示类型可选择图形或
LUKE 15B 型万用表，利用控制系统标定界面提供位
表格，点击运行可实时显示当前状态下的电压值。启
移操作环境。测量过程进行至少 10 个点的位移获得测
动通道校准向导 , 在参考值一栏中写入实际测得的称
量数据，对测量的数据分析采用一次拟合的数学模型，
重传感器输入电压值（使用 FLUKE 15B 型万用表直
进行不过零拟合。通过对测量数据的分析，可以获得
流电压档对称重传感器的实际输入电压进行检测并记
标定拟合公式及加载特性。标定结果是传感器输出与
录）。至少录入两组数据，提交校准值对称重传感器采
标准长度的关系公式。标定试验记录如表 2 所示，误
集信号误差校准。
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2019 第 45 卷 ·47·
