考虑空气桥波纹管和压力对刚度影响,天平与空气桥刚度评估分析结果如表6所示。由于空气桥力矩中心与半模天平滚转力矩中心不重合,空气桥在内压作用下产生侧力,从而产生附加滚转力矩,其大小和偏差仅与内压和压力控制偏差(小于3‰)有关,因此空气桥在压力作用时产生稳定的、可修正的干扰,即该项干扰不会影响半模天平测量的精确度。结果表明:单元加载时,空气桥固定端约束反力My元最大,占My元载荷2.73‰;组合加载时,空气桥固定端约束反力相对各元载荷均小于1.2‰。因此,空气桥固定端约束反力小,对天平测力准确度几乎没有影响,空气桥满足设计要求。
表6天平与空气桥刚度分析与评估(压力P=6MPa,单位:N、N•m)

4 试验与校准
半模天平与空气桥静态校准共分三个状态:光天平(无空气桥)、半模天平与空气桥组合(空气桥压力为0MPa)、半模天平与空气桥组合(空气桥压力为4MPa),总共获得3套天平公式,分别对应公式1、公式2、公式3。空气桥干扰评估分为:准度和精度,准度采用平均值法,精度采用标准偏差,校准结果如表7所示。空气桥对半模天平测量的精度没有影响;综合校准准度结果一致;半模天平与空气桥在4MPa压力作用下,空气桥最大干扰小于2.5‰。综上所述,半模天平与空气桥研制是成功的。
表7 天平与空气桥校准结果
