摘要本论文首先介绍了有液压测力装置有关背景知识和发展现状，以及作者设计的一个简便的液压测力装置。
其中讨论了液压测力的基本原理和其适用范围，研究它的对于其他测力装置的优劣。
重点阐述了设计的总体思路和该液压测力装置各个部件的选用及压力用油做了最优选择，并对该装置重要部件缸体做了详细的校核，且对该测力装置的测量范围和测量精度也做了客观的讨论。
最后，作者就活塞与缸筒间的内泄问题，缸桶系统的“有效面积”和压力表对液压测力装置测定值的影响做了细致论述，做出了前瞻性研究。
关键词：液压，测力，缸体，压力油ABSTRACTThis thesis introduced to have hydraulic pressure to measure the force apparatus relevant background knowledge and deveolp present condition first, and the author design of a simple hydraulic pressure measure force apparatus.Discussed among them the hydraulic pressure measures the basic priniple of force to apply scope with it and study it of for other measure the good and bad of force apparatus.The point elaborated the total way of thinking of design to measure force to equip choose of each assembly unit, subassembly to use with that hydraulic pressure and the pressure made the superior choice with the oil, and to should equip important assembly unit, subassembly urn body to make a detailed school a pit, and to should measured measure scope and measure accuracy of force apparatus to also make an objective discussion.End, author piston and urn tube of inside leak question, urn"active area" and pressure gauge of the barrel system measured the influence of the force apparatus measuring value to make meticulous treatise to the hydraulic pressure and made prospect a research.Key words：Hydraulic pressure，Measure force，Urn body，Pressure oil目录1 引言 (1)1.1 计量的意义和作用 (1)1.2 计量的对象及发展 (1)1.3 《计量法》的实施 (1)1.4 法制计量 (2)1.5 国内外现状 (2)2 液压测力装置提出和意义 (2)3 液压测力装置的原理 (3)4 总体设计 (4)4.1油缸的选用与校核 (4)4.2活塞的选用与校核 (6)4.3 压力表的选用 (6)4.4密封圈的选用 (6)4.4.1液压缸的密封 (7)4.5排气阀的选用 (7)4.6顶头的设计 (7)4.7 液压油的和选用 (8)4.7.1液压油的主量物理性质 (8)4.7.1.1 密度 (8)4.7.1.2 压缩性和膨胀性 (8)4.7.2 粘度 (9)4.7.2.1粘度的单位 (10)4.7.3 粘度与压力的关系 (11)4.7.4 粘度与温度的关系 (11)4.7.5 液压工作介质品种的选择 (13)4.7.6 液压工作介质粘度的选择 (13)4.7.7 使用要求内容或措施 (14)4.7.7.1 日常维护 (14)4.7.7.2 安全 (14)5 几个关键问题的讨论研究 (14)5.1 活塞与缸筒间的内泄分析 (14)5.2 压力表对液压测力装置测定值的影响分析 (15)5.2.1 压力表测量范围的影响 (15)5.2.2 压力表准确度等级和分辨力的影响 (15)5.2.3 压力表配套检定时的影响 (16)5.2.4 不确定度分析 (16)5.3 缸桶系统的“有效面积” (16)5.3.1 缸由变形的数学表述 (17)5.3.2 有效面积的确定 (18)6 结论 (19)6.1优点与创新 (20)6.2不足与缺憾 (20)参考文献 (22)致谢 (24)1 引言1.1 计量的意义和作用人类为了生存和发展，必须认识自然、利用自然和改造自然，而自然界的一切现象或物质，是通过一定的“量”来描述和体现的。
也就是说：“量是现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。
”因此，要认识大千世界和造福人类，就必须对各种“量”进行分析确认，既要区分量的性质，又要确定其量值。
计量正是达到这种目的的重要手段之一。
计量是关于测量的科学，是实现单位统一、量值准确可靠和与国际一致的科学和管理活动。
实际上，人类在科学研究、经济活动和社会活动中，每时每刻都离不开计量。
众所周知，尺子、秤、电表、秒表、煤气表都是用于计量的，计量已经渗透到了人类工作、学习、生活的各个方面，人们在不知不觉当中，应用和享用了计量知识和技术。
计量与国民经济建设和科学技术的各个领域息息相关，无论是人类的衣食住行、工农业生产、国防建设、科学研究，还是国内外贸易，处处都离不开计量。
现代计量已经成为国民经济的重要技术基础。
此外，大量的事实证明，物理学上的许多重要发展，都是在精密计量测试的基础上取得的。
而许多国防尖端技术的突破，也和计量测试分不开。
因此，从这个意义上说，可以将科学技术和计量的关系概括为一句话：“科技要发展，计量须先行”。
1.2 计量的对象及发展在相当长的时间里，计量的对象主要是物理量，随着科技进步和社会发展，逐渐扩展到工程量、化学量、生理量，甚至心理量。
目前的计量，早已不再停留在以往度量衡的基础上，而是形成了一门独立的学科——计量学，涉及长度、温度、力学、电磁学、无线电、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学等各种专业，即所谓的十大计量。
1.3 《计量法》的实施为了在全国范围内统一计量制度，1959年6月25日国务院发布“关于统一计量制度的命令”，确定以当时的公制即后来的国际单位制，为国家基本计量制度。
1985年9月6日全国人大常委会通过“中华人民共和国计量法”，与此同时，在1985年我国还加入了国际法制计量组织（OIML），这标志着中国的计量工作纳入了法制管理的轨道，计量法律、法规体系已基本完备，并已经与国际法制计量接轨。
1.4 法制计量计量的内容和含义十分广泛，而法制计量是计量中一个重要的概念，对于工农业生产、国防科技和人民生活都是必不可少且至关重要的。
计量院作为国家法定计量技术机构，在《计量法》实施20年的时间里，建立并不断改进计量基标准；加强国际合作与交流，增强国际地位；开展强制检定，保障人民生命安全；受国家质检总局委托，承担计量标准考核和计量器具型式批准试验任务。
1.5 国内外现状力学处测力室是计量院建立最早的实验室之一。
该实验室研制并保存的20MN基准测力机是目前国内最大的超重型精密力值计量装置。
它首次把静压润滑技术应用于单缸结构的工作缸塞系统中,制造技术难度大,全部零件实现国产化。
1990年通过原国家技术监督局鉴定,达到国际先进水平。
1992年被批准为大力值国家基准,1996年获得国家科技进步一等奖。
它的应用为大型工程项目科研与技术开发提供了精密的测试手段，提高了对工程结构和高层建筑安全受力状态的检测水平,也为航空航天技术总体精度的提高创造了必要条件。
20MN基准测力机的力值准确度优于1×10－4 ,力值变动度优于1×10－4 ,灵敏限优于2×10－5 。
1990年10月,计量院与日本NRLM进行大力值比对。
中日两台20MN基准机力值比对的结果一致性约在1×10－4，我国的20MN基准机力值波动度处于10－5 量级,优于日本20MN机一个数量级,充分显示了静压润滑工作缸塞系统的优良性能和先进水平。
德国物理技术研究院(PTB) 的16.5MN 液压式测力机采用了十分复杂的四缸并联动压润滑方案, 对制造水平、加工工艺要求较高, 而且成本也十分昂贵, 日本国家计量研究所(NRLM )的20MN 液压式测力机采用传统的单缸动压润滑结构, 投资是我国20MN 测力机的八倍。
2 液压测力装置提出和意义在工业生产中，测量两个物体之间夹紧力的大小是实际生产中经常要遇到的问题。
一般常规的测量方法比较多，譬如利用弹簧、应变片的方法等，但在某些场合下使用常规的测量方法往往有很多不便，如要测量制动器抱闸的夹紧力，要测量圆柱形电极接电连接头之间夹紧力等。
而液压式测量装置可以很好的解决上述问题。
总体上，测力计量在工业生产、建筑、国防等领域中具有非常重要的作用。
各种类型的测力装置可以产生准确的力值, 作为一个国家力值的基(标) 准, 在国家整个力值传递(溯源) 系统中占有十分重要的地位。
与其他类型测力装置相比, 液压式测力装置可以测量很大的力, 适用于大力值计量领域。
3 液压测力装置的原理液压式测力装置是以帕斯卡原理为基础设计制造的。
帕斯卡定律指出, 密闭容器内的液体向各个方向施加相等的压力, 根据这一原理, 作用于封闭液体的外力, 以相等的压力向限制液体的容器或管道的表面传递。
因而, 在液压式测力机的液压系统中, 作用于小面积的测力活塞上的标准砝码的重力W , 会在大面积的工作活塞上产生一个大的标准力值F, 作用到待检的测力计或测力传感器上, 如图 1 所示。
油液在油缸、活塞间隙中的泄漏由泵站提供的压力为P 的高压油补给, 从而使系统接近于液压平衡。
设计、制造液压式测力机的技术关键在于油缸和活塞之间不能存在任何的机械摩擦, 而只能有液体摩擦。
同时, 为了尽量减小缸塞间的漏油量, 以保证全机处于液压平衡状态, 要求缸塞间的配合间隙极小(单边间隙一般不得超过几十微米)。