《诗量ｓ鳓试技术　３年第４０卷第２期　
测力计量技术　
Ｆｏｒｃｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

胡和平　
（武汉市计量测试检定（研究）所，湖北武汉４３００５０）　

摘要：本文介绍了测力计　技术的应用，以及测力计量技术的现状和发展前景。　
关键词：测力；应用；传感器；二次仪表　

１测力计量技术的广泛应用　
测力计量技术的应用非常广泛，无认在大力值方面，　
测量轧钢机轧制力的测力仪上限已达ＯＯＭＮ，量测材料性　
能的巨型试验机已达１００ＭＮ；还是在微小力值方面，生物　
力学中动物肌肉纤维的拉力仪仅为１０ｎＮ。由此可见，测　
力范围的两端之比可达到１０　量级。　
随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，测　
力计量技术的应用正在不断拓展。国际上最大的液压式　
力标准机为中国计量院研制的２０ＭＮ基准测力机　力值　
确定度为０．０１％。由于液压式力标准机制造技术难度　
较大、造价昂贵，因此，世界上只有少数国家将其建立作　
为大力值计量标准。它利用帕斯卡原理，首次把静压润　
滑技术应用于单缸结构的非旋转工作缸塞系统中，在世　
界大力值测力领域居国际领先水平，２０ＭＮ基准测力机及　
相应计量检定系统的建立，极大地满足了轧钢工业生产　过程中、火箭推力及大型材料试验机等对力值计量准确　ｉ贝０量的要求，并为数十万吨级以上船舶的锚链试验、核动　力装置的力学性能试验、地质结构与地震研究等提供了　精密的检测手段。　在建筑工程中需测量桩基的承载能力，锤击作用下　的桩子受到冲击力而贯人地基，通过测力值和贯人度就　可以根据波动方程计算单桩的承载力，并以此来评定桩　基质量。建筑工业的飞速发展促使用桩量迅速上升，准　确测量桩子的纵向承载力是保证建筑工程质量的重要因　素之一。　在地质勘测和土建施工及公路施工方面，测量土壤　承载力的便携式触探头贯人仪，以及所用测力仪，为土质　的现场快速评定提供了检测手段。公路建设的飞速发　展，对测力计量测试技术提出了更高的要求，也使测力计　量测试技术得到了更新和发展。　２测力计量技术中传感器的应用　现代测力技术的发展，离不开获取和转换力值的测　力传感器。传感器又称变换器或换能器，它是将某物理　量（主要是机械量或几何量），转换为另一物理量（主要是　电学量）来进行测量的器件。测力中最常用的是电阻应　变式传感器，它是利用金属丝在外力作用下发生机械变　形时，其电阻值将发生变化这一金属的电阻应变效应，将　被测量转换为电量输出的一种传感器。　压阻式传感器是利用半导体材料在应力作用时，其　电阻率会发生明显变化的压阻效应，将被测量转换为电　量输出的一种传感器。电位器式传感器的基本工作原理　是将电刷相对于电阻元件的运动转换为与其成一定函数　关系的电阻或电压输出。电阻式传感器结构简单、性能　稳定、灵敏度较高、性能格比好价、抗干扰能力强，在机械　量和几何量测量领域中应用十分广泛。除此之外，还有　电容、电感、光纤和激光式传感器来满足不同状态下的测　
力要求。　
３高精度数字二次仪表　
测力传感器的发展与配套的高精度的数字二次仪表　
的发展是密不可分的，只有当高精度的数字二次仪表的　
分辨率和准确度提高以后，才有可能提供更高的检测手　
段以及数据的处理和控制方法，使传感器的性能得到进　
一
步的优化。当前，高精度的数字二次仪表线路中高集　
成化及微机的普遍应用，使得测力技术通过计算机控制　
实现了全自动化检测，极大的改变了力值测量的准确度，　
提高了检｝贝４效力。而且，随着科学技术的不断发展，计算　
机平台技术正成为自动化｝贝４量和控制的前沿技术，模块　
化和高集成化使测力计量技术得到进一步发展，自动化　
、狈０量和控制技术也会得到更广泛的应用。　

作者简介：胡和平，男，工程师。工作单位：武汉市计量测试检定（研究）所。　
通讯地址：４３０ｏ５Ｏ武汉市汉阳大道ｌ１９号。　
收稿日期：２ｏ１２—１１—２６