日前,七○四所研制的“
5mNm-10Nm组合标准扭矩装置”项目荣获国防科技进步一等奖,是该所继“50kNm大扭矩标准装置”后再一次问鼎该奖项。
在航天、航海等国家重点工程领域,以及微电机、汽车自动控制和精密自控系统
等高科技领域,精确的导航、定位及自动控制技术是靠一种高速旋转的核心部件(如:微型电机、微陀螺马达等装置)实现的,其输出扭矩一般都以毫牛米计。
自2004年起,七○四所开始承担研制高精度微小扭矩标准装置的重任,经过四年多的努力,科技人员研制出了世界上首台具有连续加载、自动测量、自动平衡和自动补偿功能的5mNm-10Nm组合标准扭矩装置,其量程段跨度创世界之最,并实现了装置的标准化和系列化,因而检定范围更广,使用更便捷。
与
50kNm大扭矩标准装置采用力臂平衡方式不同,微小扭矩标准组合装置的设计原理完全颠覆了传统的设计方法,依据多种平衡原理,集成了电磁、机械及自动控制系统设备来产生微小扭矩,并采用“三合一”组合平衡法,实现对微小扭矩传感器和微型陀螺马达类特种旋转机械的连续、自动、快速扭矩测量和校准。作为一个自动连续加载和自动准确测量的完整体系,其中的多项技术填补了国内空白并已申请国家发明专利,如:特制的刀刃、平刀垫等技术,减少了轴系干扰力矩的影响,提高了灵敏度和对中性;独特的导线连接方式,消除了因扭矩传感器电缆连接线引起的误差,提高了测量准确度。目前,国际上仅有德国技术物理研究院(PTB)实验室具有 100mNm以下的检定能力,但不具备自动测量、平衡和补偿功能,而且制造和维护难度高,成本亦很高。
2008年底,
5mNm-10Nm组合标准扭矩装置通过验收并投入使用,先后应用于国家计量技术研究院、上海计量院、奇石乐中国有限公司、上海拓驰力机电设备公司等客户的项目,取得了良好的社会效益。至此,七○四所研制的扭矩校准装置的量程已达到1mNm-50kNm。目前,该所正积极组织研发力量,力争将量程拓展至1uNm-200kNm,以更好地适应经济建设对于小扭矩、微小扭矩的校准测试需求。 (七○四所)