沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種質(zhì)量塊不易產(chǎn)生橫向振動(dòng)，測(cè)量結(jié)果不容易受到干擾的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置；它包括力傳感器安裝基座（1）、位移編碼器（2）、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)（3）、質(zhì)量塊（5）、加速度測(cè)量系統(tǒng)（6）、導(dǎo)向立柱（7）、升降機(jī)構(gòu)（8）、機(jī)架（9）、被測(cè)力傳感器（10）；被測(cè)力傳感器（10）安裝在力傳感器安裝基座（1）上，質(zhì)量塊（5）設(shè)置在被測(cè)力傳感器（10）上方，加速度測(cè)量系統(tǒng)（6）安裝在機(jī)架（9）上，并設(shè)置在質(zhì)量塊（5）的上方；其特征在于：所述的質(zhì)量塊（5）和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)（3）之間還設(shè)置有空氣軸承（4）；空氣軸承（4）的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)（3）固定連接；空氣軸承（4）的內(nèi)圈與質(zhì)量塊（5）固定連接。
【專利說(shuō)明】沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種沖擊力檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)裝置，具體是指一種沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)態(tài)力傳感器廣泛用于航空、船舶、汽車、機(jī)械及軍工領(lǐng)域。為了確保這些動(dòng)態(tài)力傳感器量值的準(zhǔn)確可靠，需要用力標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)這些動(dòng)態(tài)力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。沖擊力又稱瞬態(tài)脈沖力，通過(guò)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換成落錘動(dòng)能或彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)換成質(zhì)量塊動(dòng)能，與被加載結(jié)構(gòu)碰撞所產(chǎn)生的劇烈變化荷載，并通過(guò)測(cè)量沖擊質(zhì)量塊的加速度，利用牛頓第二定律得到標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)力幅值，來(lái)對(duì)被測(cè)動(dòng)態(tài)力傳感器的頻率響應(yīng)特性進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為落錘是剛體，從而保證沖擊力波形光滑、頻響較高，標(biāo)準(zhǔn)沖擊加速度計(jì)安裝在重錘上，被檢傳感器安裝在砧子上，如附圖1中所示；現(xiàn)有技術(shù)中的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置包括機(jī)架01、鋼砧02、導(dǎo)向立柱03、位移指示器04、質(zhì)量塊05、加速度測(cè)量系統(tǒng)06、提升鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)07、導(dǎo)向器08、被檢力傳感器09。質(zhì)量塊05 (又稱落錘)經(jīng)提升鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)07提升到設(shè)定的高度后自由下落作用在被檢傳感器上，產(chǎn)生一沖擊脈沖信號(hào)，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)參考測(cè)量系統(tǒng)和被檢傳感器測(cè)量系統(tǒng)同時(shí)分別響應(yīng)，進(jìn)行沖擊力校準(zhǔn)。由于立柱、機(jī)座的基礎(chǔ)和砧子是分開(kāi)的，可以保證沖擊波形不受立柱、機(jī)座振動(dòng)的影響?，F(xiàn)有的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量塊(落錘)無(wú)約束或采用導(dǎo)向立柱橫向約束，限制橫向振動(dòng)；但是由于測(cè)量過(guò)程中質(zhì)量塊05與導(dǎo)向器08是直接接觸的，不可避免產(chǎn)生橫向振動(dòng)，從而對(duì)測(cè)量產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置存在質(zhì)量塊易產(chǎn)生橫向振動(dòng)，測(cè)量結(jié)果易受到干擾的不足之處。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種質(zhì)量塊不易產(chǎn)生橫向振動(dòng)，測(cè)量結(jié)果不容易受到干擾的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:一種沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，它包括力傳感器安裝基座、位移編碼器、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)、質(zhì)量塊、加速度測(cè)量系統(tǒng)、導(dǎo)向立柱、升降機(jī)構(gòu)、機(jī)架、被測(cè)力傳感器；被測(cè)力傳感器安裝在力傳感器安裝基座上，質(zhì)量塊設(shè)置在被測(cè)力傳感器上方，質(zhì)量塊與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)同時(shí)與導(dǎo)向立柱滑動(dòng)連接；位移編碼器與升降機(jī)構(gòu)相連，加速度測(cè)量系統(tǒng)安裝在機(jī)架上，并設(shè)置在質(zhì)量塊的上方；所述的質(zhì)量塊和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有空氣軸承；空氣軸承的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)固定連接；空氣軸承的內(nèi)圈與質(zhì)量塊固定連接。
[0005]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):所述的質(zhì)量塊和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有空氣軸承；空氣軸承的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)固定連接；空氣軸承的內(nèi)圈與質(zhì)量塊固定連接。通過(guò)空氣軸承的轉(zhuǎn)接，使得質(zhì)量塊與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)之間變成非直接接觸的連接，因?yàn)橛锌諝獾母綦x。同時(shí)導(dǎo)向立柱、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)上的空氣軸承形成對(duì)質(zhì)量塊的雙重導(dǎo)向，使測(cè)量過(guò)程沖擊質(zhì)量塊的加速度橫向運(yùn)動(dòng)與不均勻度大幅度減小，從而能提高動(dòng)態(tài)力傳感器的測(cè)量精度；該實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)中的沖擊標(biāo)準(zhǔn)裝置相比，質(zhì)量塊不易產(chǎn)生橫向振動(dòng)，測(cè)量結(jié)果不容易受到干擾，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、干擾質(zhì)量小、可靠性好等特點(diǎn)。
[0006]作為優(yōu)選，所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)包括多個(gè)加速度傳感器和一個(gè)加速度傳感器測(cè)量指示儀表；每個(gè)加速度傳感器均安裝在質(zhì)量塊的上表面且與加速度傳感器測(cè)量指示儀表電連接。多個(gè)加速度傳感器測(cè)量結(jié)果更加精確。
[0007]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)還包括單點(diǎn)激光測(cè)振儀，所述的單點(diǎn)激光測(cè)振儀安裝在質(zhì)量塊的上方，不與質(zhì)量塊相接觸。單點(diǎn)激光測(cè)振儀與加速度傳感器共用，進(jìn)一步提聞了標(biāo)準(zhǔn)裝置的檢測(cè)精度。
[0008]作為優(yōu)選，所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)為多點(diǎn)激光測(cè)振儀，所述的多點(diǎn)激光測(cè)振儀安裝在質(zhì)量塊的上方，不與質(zhì)量塊相接觸。直接采用非接觸式的多點(diǎn)激光測(cè)振儀，安裝與檢測(cè)更加方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是實(shí)施例一中沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖4是實(shí)施例二中沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖5是實(shí)施例三中沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]如圖所示:現(xiàn)有技術(shù)中:01、機(jī)架，02、鋼砧，03、導(dǎo)向立柱，04、位移指示器，05、質(zhì)量塊，06、加速度測(cè)量系統(tǒng)，07、提升鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)，08、導(dǎo)向器，09、被檢力傳感器。
[0015]本實(shí)用新型中:1、力傳感器安裝基座，2、位移編碼器，3、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)，4、空氣軸承，5、質(zhì)量塊，6、加速度測(cè)量系統(tǒng)，61、加速度傳感器，62、加速度傳感器測(cè)量指示儀表，63、單點(diǎn)激光測(cè)振儀，64、多點(diǎn)激光測(cè)振儀，7、導(dǎo)向立柱，8、升降機(jī)構(gòu)，9、機(jī)架，10、被測(cè)力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]具體實(shí)施例一
[0018]結(jié)合附圖2和附圖3，一種沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，它包括力傳感器安裝基座1、位移編碼器2、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3、質(zhì)量塊5、加速度測(cè)量系統(tǒng)6、導(dǎo)向立柱7、升降機(jī)構(gòu)8、機(jī)架9、被測(cè)力傳感器10 ;被測(cè)力傳感器10安裝在力傳感器安裝基座I上，質(zhì)量塊5設(shè)置在被測(cè)力傳感器10上方，質(zhì)量塊5與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3與升降機(jī)構(gòu)8相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3同時(shí)與導(dǎo)向立柱7滑動(dòng)連接；位移編碼器2與升降機(jī)構(gòu)8相連，加速度測(cè)量系統(tǒng)6安裝在機(jī)架9上，并設(shè)置在質(zhì)量塊5的上方；所述的質(zhì)量塊5和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3之間還設(shè)置有空氣軸承4 ;空氣軸承4的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3固定連接；空氣軸承4的內(nèi)圈與質(zhì)量塊5固定連接。所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)6包括多個(gè)加速度傳感器61和一個(gè)加速度傳感器測(cè)量指示儀表62 ;每個(gè)加速度傳感器61均安裝在質(zhì)量塊5的上表面且與加速度傳感器測(cè)量指示儀表62電連接。
[0019]具體實(shí)施例二
[0020]進(jìn)一步結(jié)合附圖4，一種沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，它包括力傳感器安裝基座1、位移編碼器2、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3、質(zhì)量塊5、加速度測(cè)量系統(tǒng)6、導(dǎo)向立柱7、升降機(jī)構(gòu)8、機(jī)架9、被測(cè)力傳感器10 ;被測(cè)力傳感器10安裝在力傳感器安裝基座I上，質(zhì)量塊5設(shè)置在被測(cè)力傳感器10上方，質(zhì)量塊5與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3與升降機(jī)構(gòu)8相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3同時(shí)與導(dǎo)向立柱7滑動(dòng)連接；位移編碼器2與升降機(jī)構(gòu)8相連，加速度測(cè)量系統(tǒng)6安裝在機(jī)架9上，并設(shè)置在質(zhì)量塊5的上方；所述的質(zhì)量塊5和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3之間還設(shè)置有空氣軸承4 ;空氣軸承4的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3固定連接；空氣軸承4的內(nèi)圈與質(zhì)量塊5固定連接。所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)6包括多個(gè)加速度傳感器61和一個(gè)加速度傳感器測(cè)量指示儀表62 ;每個(gè)加速度傳感器61均安裝在質(zhì)量塊5的上表面且與加速度傳感器測(cè)量指示儀表62電連接。所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)6還包括單點(diǎn)激光測(cè)振儀63，所述的單點(diǎn)激光測(cè)振儀63安裝在質(zhì)量塊5的上方，不與質(zhì)量塊5相接觸。
[0021]具體實(shí)施例三
[0022]結(jié)合附圖2和附圖5，一種沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，它包括力傳感器安裝基座1、位移編碼器2、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3、質(zhì)量塊5、加速度測(cè)量系統(tǒng)6、導(dǎo)向立柱7、升降機(jī)構(gòu)8、機(jī)架9、被測(cè)力傳感器10 ;被測(cè)力傳感器10安裝在力傳感器安裝基座I上，質(zhì)量塊5設(shè)置在被測(cè)力傳感器10上方，質(zhì)量塊5與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3與升降機(jī)構(gòu)8相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3同時(shí)與導(dǎo)向立柱7滑動(dòng)連接；位移編碼器2與升降機(jī)構(gòu)8相連，加速度測(cè)量系統(tǒng)6安裝在機(jī)架9上，并設(shè)置在質(zhì)量塊5的上方；所述的質(zhì)量塊5和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3之間還設(shè)置有空氣軸承4 ;空氣軸承4的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)3固定連接；空氣軸承4的內(nèi)圈與質(zhì)量塊5固定連接。所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)6為多點(diǎn)激光測(cè)振儀64，所述的多點(diǎn)激光測(cè)振儀64安裝在質(zhì)量塊5的上方,不與質(zhì)量塊5相接觸。
[0023]需要說(shuō)明的是附圖中所涉及的計(jì)算機(jī)、高速數(shù)據(jù)采集器、信號(hào)控制器、數(shù)據(jù)采集器、濾波器等部件屬于沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置所配有的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以由用戶自行組建，主要是用于處理采集到的數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，由于其與本實(shí)用新型中創(chuàng)新點(diǎn)之間沒(méi)有實(shí)質(zhì)的連接關(guān)系，此處不再一一詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]以上對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此?？偠灾绻绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，它包括力傳感器安裝基座(I)、位移編碼器(2)、鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)(3)、質(zhì)量塊(5)、加速度測(cè)量系統(tǒng)(6)、導(dǎo)向立柱(7)、升降機(jī)構(gòu)(8)、機(jī)架(9)、被測(cè)力傳感器(10);被測(cè)力傳感器(10)安裝在力傳感器安裝基座(I)上，質(zhì)量塊(5)設(shè)置在被測(cè)力傳感器(10)上方，質(zhì)量塊(5)與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)(3)相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)(3)與升降機(jī)構(gòu)(8)相連；鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)(3)同時(shí)與導(dǎo)向立柱(7)滑動(dòng)連接；位移編碼器(2)與升降機(jī)構(gòu)(8)相連，加速度測(cè)量系統(tǒng)(6)安裝在機(jī)架(9)上，并設(shè)置在質(zhì)量塊(5)的上方；其特征在于:所述的質(zhì)量塊(5)和鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)(3)之間還設(shè)置有空氣軸承(4);空氣軸承(4)的外圈與鎖緊與釋放機(jī)構(gòu)(3)固定連接；空氣軸承(4)的內(nèi)圈與質(zhì)量塊(5)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)(6)包括多個(gè)加速度傳感器(61)和一個(gè)加速度傳感器測(cè)量指示儀表(62);每個(gè)加速度傳感器(61)均安裝在質(zhì)量塊(5)的上表面且與加速度傳感器測(cè)量指示儀表(62)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)(6)還包括單點(diǎn)激光測(cè)振儀(63)，所述的單點(diǎn)激光測(cè)振儀(63)安裝在質(zhì)量塊(5)的上方，不與質(zhì)量塊(5)相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的加速度測(cè)量系統(tǒng)(6)為多點(diǎn)激光測(cè)振儀(64)，所述的多點(diǎn)激光測(cè)振儀(64)安裝在質(zhì)量塊(5)的上方，不與質(zhì)量塊(5)相接觸。
【文檔編號(hào)】G01L25/00GK203758686SQ201420178359
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】曾利民, 曾漢 申請(qǐng)人:晉江市英威特生物技術(shù)有限公司