扭矩校准装置是一种以标准荷载和标准杠杆为基础对扭转试验机和扭矩传感器等扭矩计量器具进行校准的装置,通过校准后的计量器具就可以在工程应用中更加准确测量出扭矩数据,对扭矩在工程应用的安全使用起到了至关重要的作用。由于目前所使用的扭矩校准装置在较大量程扭转试验机（如工程检测中应用较多的高强螺栓扭转试验机）校准过程中存在诸多的问题:校准装置的量程达不到要求、校准周期过长、运输过程中存在安全隐患等等,导致众多的特别是边远地区的检测机构的大量程高强螺栓扭转试验机在进行工程检测时无法保证工程质量。因此,研制一种轻质、高效、便携的高强螺栓扭转试验机校准装置,具有重要的工程应用价值和意义。本文通过对传统校准装置的分析研究,研制出了一种新型实用的校准系统,该系统包括1.大量程的扭矩传感器,2.对扭矩传感器进行量值传递的校准装置（包括校准用杠杆和施力装置）,然后将校准后的大量程扭矩传感器应用于工程实际中高强螺栓扭转试验机的校准研究。具体为:首先,对传统装置进行分析,通过理论计算和数值模拟,优化设计制作了一个轻质安全的校准用杠杆,杠杆采用类等强梁设计和桁架杆支撑,最终使得结构轻质且高强。对杠杆端部的施力系统进行优化,以机械式千斤顶加压力传感器代替传统的砝码加载形式,提高使用装置时的安全性以及操作便利性。对施力点的接触系统进行优化,采用滑轨滑道和将钢珠固定于加载装置的方法减少试验时的杠杆的转动引起的误差,提高试验结果的准确度。其次,通过应变电测的方法,对杠杆的应力进行测试,并与数值模拟的结果进行比较。结果表明在最大设计荷载下,结构受力性能良好,试验结果与模拟结果有较好的一致性。然后,根据不确定度理论对杠杆进行不确定分析,对装置的性能进行评定。其不确定度来源主要为加载力值和力臂的距离,结果表明,该装置精确度较高,能满足要求,其中造成不确定度最高的因素是加载器具精度。最后,通过理论计算和数值模拟设计制作了大量程的扭矩传感器,采用校准杠杆对该传感器进行标定,得到其线性度、灵敏系数、重复性和滞后等技术指标。结果表明该扭矩传感器的各项指标达到精度要求。将该扭矩传感器实际应用于某10000N·m量程的高强螺栓扭转试验的校准,实现了扭矩量值的传递,保证了扭转试验机测试结果的准确可靠。