十字板剪切仪检定装置

十字板剪切仪检定装置主要用于校准仪器的扭矩测量精度、转速控制准确性等关键参数，确保软土抗剪强度测试数据可靠。以下是常见检定装置及工作原理：

一、扭矩检定装置

1. 标准扭矩传感器+加载系统

• 结构组成：高精度扭矩传感器（量程覆盖仪器最大扭矩的120%，精度±0.5%）、砝码加载机构（或电动扭矩扳手）、固定支架。

• 工作原理：将十字板头与扭矩传感器刚性连接，通过砝码逐级加载（如10N·m、20N·m…），传感器实时采集扭矩值，与仪器显示值对比。例如，加载50N·m时，误差应≤±1%。

2. 扭矩杠杆标定系统

• 结构组成：杠杆臂（长度已知，精度±0.1mm）、标准砝码（精度M1级）、角度指示器。

• 工作原理：根据杠杆原理  T = F \times L （T为扭矩，F为砝码重力，L为力臂），通过悬挂砝码在杠杆末端产生标准扭矩。例如，5kg砝码挂在1m力臂处，产生约50N·m扭矩，校验仪器显示值。

二、转速检定装置

1. 光电编码器+计时系统

• 结构组成：高精度光电编码器（分辨率≥1000线/转）、数据采集器、联轴器。

• 工作原理：将编码器与十字板驱动轴连接，启动仪器后，编码器记录旋转脉冲数，通过计时模块计算转速（如标准转速为1°/10s），误差应≤±0.5°/10s。

2. 激光转速仪非接触校准

• 结构组成：激光转速仪（测量范围0.1~1000rpm，精度±0.1%）、反光贴纸。

• 工作原理：在驱动轴上粘贴反光贴纸，激光仪对准贴纸发射光束，通过反射信号频率计算转速，适用于不便接触的高速旋转部件检定。

三、位移与深度检定装置

1. 标准深度尺+位移传感器

• 结构组成：钢卷尺（经计量校准，分辨率0.1mm）、磁致伸缩位移传感器。

• 工作原理：将传感器安装在十字板贯入杆旁，贯入时同步记录深度位移，与仪器显示值对比，误差≤±10mm/1m。

四、自动化综合检定系统

1. 多参数集成校准平台

• 结构组成：计算机控制单元、标准扭矩传感器（0.05级）、伺服电机（控制转速精度±0.1°/10s）、深度编码器、数据处理软件。

• 工作原理：

◦ 扭矩校准：软件控制伺服电机施加阶梯扭矩（如0→20→50→100N·m），传感器实时采集数据，生成线性度曲线；

◦ 转速校准：设定1°/10s等标准转速，编码器每10s记录角度偏差，自动修正系统参数；

◦ 深度校准：贯入过程中，激光测距仪扫描杆体刻度，误差超过±5mm时报警。

五、辅助检定工具

• 扭矩扳手（标准级）：用于现场简易校准，直接施加已知扭矩，观察仪器显示值；

• 秒表+角度盘：人工计时测量转速，例如转动10°用时100s，验证是否符合1°/10s标准。

检定要点

• 检定前需确认十字板头无变形，轴杆连接无松动；

• 扭矩检定时需在正反方向（顺时针、逆时针）分别测试，消除摩擦误差；

• 转速检定应在空载和加载（模拟土样阻力）状态下进行，确保实际工况下的精度。

此类装置需符合《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》（GB/T 15406）等标准，以保证软土剪切试验数据的准确性。

十字板剪切仪检定装置