差动式水平微力测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种差动式水平微力测量装置及测量方法，其特征是以竖直设置的一级杠杆为中心杆，在同一竖直平面内，一对二级杠杆对称分处在一级杠杆的两侧，并分别通过各自一侧的一级过渡杆与一级杠杆联结，一对二级杠杆还分别通过二级过渡杆与各自一侧的三级杠杆联结。本发明用来为微小力值的测力系统提供支持。

主权项

一种差动式水平微力测量装置，其特征是以竖直设置的一级杠杆(1)为中心杆，在同一竖直平面内，一对二级杠杆对称分处在一级杠杆(1)的两侧，并分别通过各自一侧的一级过渡杆(4)与一级杠杆(1)联结，所述一对二级杠杆还分别通过二级过渡杆(11)与各自一侧的三级杠杆(13)联结；所述一级杠杆(1)为一直杆，直杆的顶端设置为一级支点(2)，直杆的底端是作为输入端的自由端(3)，被测微力F1加载在直杆的自由端(3)；所述一级杠杆(1)的中部通过一级柔性铰链(5)与对称分处在两侧的一级过渡杆(4)的内端相连接；所述二级杠杆是由水平杆(6)和竖直杆(7)构成的倒置的“L”型杆，竖直杆(7)的底端在杆侧部通过二级柔性铰链(8)连接在一级过渡杆(4)的外端，二级支点(9)位于水平杆(6)的杆端侧部，在二级支点(9)和竖直杆(7)之间设置三级柔性铰链(10)将水平杆(6)与二级过渡杆(11)的底端相连接，所述二级过渡杆(11)的顶端通过四级柔性铰链(12)连接在三级杠杆(13)的外端侧部；所述三级杠杆(13)呈水平设置，以在两侧对称设置的一对三级杠杆(13)的内端为输出端(14)，所述输出端(14)与力传感器(15)相接触，三级支点(16)设置在三级杠杆(13)的中部，所述三级支点(16)位于纵向轨道(17)中，并可以由驱动装置(18)驱动在纵向轨道(17)中上下移动；在所述一级过渡杆(4)的外端固联一对朝向过渡杆内端所在一侧延伸的连杆(4a)，在所述连杆(4a)的杆端固联一级过渡杆配重块(4b)，使一级过渡杆(4)的重心调整到一级柔性铰链(5)所在位置处；在所述一级杠杆(1)上，位于一级支点(2)和一级柔性铰链(5)之间的位置通过固联的一对一级悬臂(1a)设置一级杠杆配重块(1b)，使一级杠杆(1)、一级过渡杆(4)、连杆(4a)及一级过渡杆配重块(4b)共同的重心调整到一级支点(2)的位置上；在所述二级过渡杆(11)的中部固联一对二级悬臂(11a)，在二级悬臂(11a)的臂端设置二级过渡杆配重块(11b)，使二级过渡杆(11)的重心调整到三级柔性铰链(10)所在位置处；在所述二级杠杆的水平杆(6)的杆端设置二级杠杆配重块(6a)，使所述二级杠杆、二级过渡杆(11)、二级悬臂(11a)及二级过渡杆配重块(11b)共同的重心调整到二级支点(9)所在位置处；在所述三级杠杆(13)的三级支点(16)与输出端(14)之间的位置处设置三级杠杆配重块(13a)，使所述三级杠杆(13)的重心调整到三级支点(16)所在位置处。