1．杠杆式力标准机的工作原理

    杠杆式力标准机是根据力的动力效应，将已知质量砝码的重力，经过不等臂杠杆放大来产生力值，其工作原理如图4-1所示。

    图4-1杠杆式力标准机工作原理图

    1-标准砝码  2-不等臂杠杆3-反向器4-被检称重传感器  5一基础

    在杠杆式力标准机原理图中，A点为重点，通过标准砝码受重力W作用，B点为力点，连接反向器和基础，并通过反向器将力标准值施加给压式称重传感器。不等臂杠杆的重臂长度为' Li，力臂长度为L2，当杠杆平衡时，力点B所受力F为：

    则：    F= NW’

    在不等臂杠杆的A点施加质量为m的砝码，则此砝码在空气中的重力为：

    V旷一mg（1-丛）

    pw

    将W代人F的公式，得：

    F—Nmg（1-匝）

式中F-作用在被检称重传感器的力值；

    N-杠杆比；

    m-砝码的质量；

    g-重力加速度；

    Pa -空气密度；

    Pw——砝码材料密度。

    公式说明，若在不等臂杠杆的长臂端加上质量为m的砝码，当杠杆平衡时，在短臂端产生的力等于长臂端砝码重力的N倍，利用此原理即可制造出杠杆式力标准机：

   杠杆式力标准机的结构特点

    从杠杆式力标准机的工作原理和总体结构，可分析出它有如下特点：

    (1)杠杆式力标准机的被测力是通过第一类杠杆缩小后，由标准砝码产生的重力与之平衡，从而大大减小了所需砝码的质量，可较大程度提高标准砝码的准确度等级：

    (2)杠杆式力标准机结构简单，容易制造和调试，只要安装好重点、力点和支点的刀子与刀承，就可以使力标准机有较高的灵敏度和稳定度。

    (3)通过合理的结构设计和选取杠杆比，并经过精确地安装与调试，杠杆式力标准机的力值准确度可达(1～3)×10-4。

    (4)受杠杆的刀子和刀承材料限制，杠杆式力标准机的量程范围不能太大，一般为1 MN以下，最大不超过2 MN。

    (5)杠杆式力标准机如用在大批量生产的称重传感器生产线上，工作效率较低。

    二、杠杆式力标准机的结构

    杠杆式力标准机由主机和电气控制两部分组成。主机又分为杠杆、主体、砝码架和大小砝码组等部分。国内应用较多的LDG系列0.03级杠杆式力标准机如图

    主机的左部分支架被称为主体，由底座、立柱、反向器、横梁等组成。在底座内装有电动机、变速箱、蜗轮蜗杆等传动机构，以驱使拉力丝杠升降，达到调整试骏空间和施加检测力的目的。

    主机的右部分被称为砝码架，由底座、立柱、砝码组、附加砝码托盘和横梁构成。其上装有杠杆制动装置、杠杆水平传感器、大小砝码组滑动触头及传动电机。在底座和横梁中分别装有驱动大小砝码组升降的丝杠丝母、蜗轮蜗杆等传动机构。

    杠杆外罩内为不等臂杠杆，通过刀子和刀承与支点、力点、重点相连接。

    该杠杆式力标准机的加力、测力均采用砝码架上的标准砝码，它由微机控制系统进行控制，力值用数字终端同时显示、打印。被检称重传感器的主要性能指标均可在检测结束后，通过计算机一次计算完成并打印出结果。