专利名称：浮式平度实时动态测试仪的制作方法
技术领域：
浮式平度实时动态测试仅属于一种测试仪器。用以在测量路面、平展物件、机场、铁路、野外、海浪等环境中运行设备所运行路径的平度波形，设备垂直振动位移，前后俯仰振动的角位移，以及在软质材料上运行后的轨迹平度波形等。特别是可作为路面计和路面谱测试仪。
路面计是用以评价路面质量；路面谱测试仪用以测量与研究路面质量，车辆的振动，载荷，及材料和结构件的强度和疲劳寿命，为以上研究提供各种必要的基础数据。关于路面计的研究已有几十年历史，到目前为止，长春汽车研究所研制的路面计比较完善。它是以垂直陀螺仪作为随车测试参考基准，可高效地测试路面波形。路面谱测试仪曾有频功率响应型，其测试原理为测量各测试轮的垂直加速度，以得到加速度的地面谱、车轮垂直振动加速度的功率谱。这种测试仪已解决了软硬路面谱的部分测试问题，但它仅能测量相应车轮响应加速度，并未得到位移波形。
要解决评价路面质量，研究车辆振动、载荷、材料及结构件的强度和疲劳寿命，测量相应的位移是必不可少的。然而现有的路面计需要随车基准，使其结构复杂；路面谱测试仪所测量的仅为加速度，仅能限定在频率域内进行研究，因此，对于研究材料及结构件的强度和疲劳寿命不够理想，因为材料的强度和疲劳取决于载荷的幅值和频次，与频率关系不大。
本实用新型的任务在于提供一种不需要随车基准，可直接测试位移，并可准确完成上述仪器的测试问题的综合测试仪器。
上述任务可通过以下技术方案解决
图1为本测试仪的一种结构示意图；图2为
图1的俯视图，它表示了测试杆与安装架的联接方式；图3为图2的A向视图；图4为本测试仪器在轮式行走装置上的安装方式一例；图5为数据处理器的工作原理图。本实用新型提供的浮式平度实时动态测试仪，它由安装架3、测试杆4、5、6、7、8、角位移传感器9、触物部件10和数据处理器组成，测试杆4、5、6、7、8沿安装架纵向布置并采用铰轴安装在安装架3上，测试杆的端部装有触物部件，触物部件在同一直线上，每个测试杆与安装架的连接处均装有角位移传感器，角位移传感器用导线接数据处理器。
安装架上的测试杆可以采用多个，至少要3个以上，其中有2个或2个以上的测试杆在安装架上为纵向同一安装点。
测试杆端部的触物部件视被测体，即运行装置及运行的路面条件而定，可采用地轮或浮子或其它结构件。
若需要测试安装架与被测体相对位移，可以在安装架上加装安装架与被测体相对位移测试装置，它可以采用柔性绳11、滑轮12、角位移传感器9、收绳盒13组成，滑轮、角位移传感器和收绳盒依次装在安装架上，柔性绳的一端固定在被测体的被测部位上，另一端经滑轮绕过角位移传感器轴端，固联于收绳盒内。
本实用新型提供的上述方案，由于测试杆采用多个，依次布置在安装架上，并且与安装架采用铰轴联接，因此，其测量为浮动式。如用本测试仪作为路面谱测试仪时，它可直接测量车轮行驶路径的地表波形，车轮垂直起伏波形，前后俯仰角度波形，如行驶路面为软路面，则还可测量轮辙波形，及相应软路面的平均坚实度。
若用本仪器测量车辆行驶时的振动，除可测量上述参数外，还可测量车体各部位，如发动机、车架等部件相对轮轴的垂直起伏波形。
本方案所提供的测试仪具有结构简单，不需要测试基准，可直接测试位移，从而提高了测试精度。该仪器可完成现有路面计和路面谱测试仪所有的测试功能。它不仅适用测试行走在软硬路面上的轮式或履带式车辆，还可测试机场平度；建筑表面平度；飞机地轮及机身在起落时的振动位移；铁路的平度及车辆的振动位移；海浪的起伏及船只的起伏位移；平展的板线材料的平度及运行在板、线材料上的装置的起伏位移。本测试仪既可装在运行物体上；还可做成手持式，测量预测物料的平度。因此，本测试仪测试范围很广，是一种综合测试仪。
下面举例说明本方案的实施过程，以测试轮式或履带车辆单个行走装置为例。将测试仪通过联接卡具2将测试仪固联于车桥壳体或履带车辆车体或台车架1上，测试仪由安装架3，测试杆4、5、6、7、8，角位移传感器9，触物部件(本例中为地轮)10，安装架与车体相对位移测量装置，(本例中为柔性测量装置，由柔性绳11，滑轮12，角位移传感器9，收绳盒13)组成。测试杆沿安装架纵向布置，并使触物地轮10在触物点上成为一纵向直线，并与行走装置1行驶方向一致。其中5、6测试杆与安装架的联接在纵向上为同一点。测式杆与安装架的联接方式如图2所示在测试杆4、5、6、7、8和安装架3的侧面安装角位移传感器9，用以测量测试杆的摆动角度。测试杆上的触物部件为地轮时，用以在路面上滚动，并使所行路径与车辆行走装置行走路径相同，其安装方式如图3所示。当测试的路面为硬路面时，测试杆使用4、5、6、7即可，当测试的路面为软路面时，则测试杆要5套即4、5、6、7、8。测试时各传感器的输出信号经计数器，数据处理器由计算机或磁计录器记录。
权利要求1.一种浮式平度实时动态测试仪，其特征是它由安装架、测试杆、角位移传感器、触物部件和数据处理器组成，测试杆沿安装架纵向布置并采用铰轴安装在安装架上，测试杆的端部装有触物部件，触物部件在同一直线上，每个测试杆与安装架的连接处均装有角位移传感器，角位移传感器用导线接数据处理器。
2.根据权利要求1所述的一种浮式平度实时动态测试仪，其特征是测试杆多于3个，其中有2个或2个以上的测试杆在安装架上为纵向同一安装点。
3.根据权利要求1所述的一种浮式平度实时动态测试仪，其特征是触物部件可以为地轮或浮子或其它结构件。
4.根据权利要求1所述的一种浮式平度实时动态测试仪，其特征是在安装架上可以加装安装架与被测体相对位移测试装置，它可以由柔性绳、滑轮、角位移传感器，收绳盒组成，滑轮、角位移传感器和收绳盒依次装在安装架上，柔性绳一端固定在被测体被测部位上，另一端经滑轮、绕过角位移传感器轴端，固联于收绳盒内。
专利摘要浮式平度实时动态测试仪属于用以测量路面、平展物件等环境中运行路径的平度波形，设备垂直振动位移，前后俯仰振动的角位移，以及在软路面轨迹平度波形。它主要是由安装架、测试杆、角位移传感器，触物部件和数据处理器组成。测试杆采用多个并用铰轴装在安装架上，测试杆端部装有触物部件，角位移传感器装在铰轴处，角位移传感器接数据处理器。该仪器具有结构简单，不需要测量基准，可直接测量位移，并适用于各种条件下的一种综合测试仪。
文档编号E01C23/00GK2199233SQ9421375
公开日1995年5月31日 申请日期1994年6月7日 优先权日1994年6月7日
发明者殷涌光 申请人:吉林工业大学