[发明专利]一种大力值静重式力标准机的砝码优化配置方法

说明书

本发明涉及一种大力值静重式力标准机的砝码优化配置方法。该方法通过累加的方式实现检定点之间力值的跨越，并确保每次累加上的力值是由不确定度较小的砝码配置方案所构成。该方法能提高实际测量过程中的准确度，减少由砝码配置方案所产生的不确定度，同时解决了众多配置方案的选择问题，提高了检定效率，对静重式力标准机的实际检定工作具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明属于静重式力标准机的技术领域，具体涉及一种大力值静重式力标准机的砝码优化配置方法。

背景技术

静重式力标准机直接通过砝码的重力实现力值复现，外界干扰因素较少，相比于其它类型的力标准机具有更高的准确性和稳定性，是力值计量领域的最高标准。随着重工业的发展需要，大力值测量设备额定载荷要求也在不断增大。因此，大力值静重式力标准机的发展对国家的经济、军事、科技等各领域都具有极其重要的意义。

普通量程的静重式力标准机由于砝码个数少，在检测某些量程的力传感器时，常需要进行砝码交换才能实现从当前检测点到下一级检测点的跨越，从而可能会导致“逆行程”现象的发生。大力值静重式力标准机由于砝码个数多，可测范围广，基本上已实现了加载过程的无砝码交换，如美国NIST的4.45MN静重式力标准机、德国PTB以及福建省计量科学研究院的2MN静重式力标准机等，根本上阻止了测量过程中“逆行程”现象的产生。但大力值静重式力标准机的砝码数量众多，也造成了检定点可选择的砝码配置方案非常多。而大力值静重式力标准机作为高精度测量仪器，同一力值下的不同砝码配置方案对测量结果的影响量不同，会对测量精度造成影响。在实际检定过程中，工作人员常采取凭经验或随机选择的方式进行砝码配置方案的选取，这样的方式费时、费力、检定效率低、检定结果的重复性较差且测量精度不高。因此，如何挑选出一种测量精度较高，能减小其不确定度影响的方案成为检定工作人员亟需解决的问题，故而，提出了一种大力值静重式力标准机的砝码优化配置方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大力值静重式力标准机的砝码优化配置方法，提高静重式力标准机测量精度，并减少由砝码配置方案所产生的不确定度影响。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大力值静重式力标准机的砝码优化配置方法，首先，将大力值静重式力标准机的所有砝码从最下端开始依次向上编号，组成一个砝码集合；而后，将被检传感器的每个检测点按力值从小到大的顺序依次输入程序；之后将第一个检测点的力值减去大力值静重式力标准机中力值传递结构件的重力值得到剩余力值，将其代入砝码优化配置方法的子程序中，得到该力值下，即第一个检定点的优化配置方案，并以砝码编号的形式输出方案；之后，在原有的砝码集合中剔除已选择的砝码，剩余的砝码组成一个新的砝码集合；而后，将第二个检定点力值减去第一个检定点力值，得到新的剩余力值代入力值的砝码优化配置方法的子程序中，在新的砝码集合中挑选出优化配置方案，同样以砝码编号的形式输出第二个检定点的方案，并于砝码集合中剔除该检定点所选择的砝码；重复上述步骤，直至得到最后一个检定点的方案。

在本发明一实施例中，该方法具体实现步骤如下：

步骤S1、将静重式力标准机所有的砝码由最下端开始依次向上编号，并将砝码的重力值按照编号的顺序编入集合T，该集合T为一维数组形式存储在程序中；

步骤S2、将被检传感器上所有检定点按力值由小到大的顺序输入程序，以一维数组W形式储存；

步骤S3、初始化程序，令i=1，R=0；

步骤S4、用第i个检定点的力值减去静重式力标准机中力值传递结构件的重力值，得到剩余力值w；

步骤S5、将剩余力值w代入力值的砝码优化配置方法的子程序，该子程序能在集合T中挑选出砝码的优化配置方案，并将所挑选的砝码以一维数组S的形式储存；