本发明涉及惯性传感器检测领域，特别是涉及一种多向冲击加载夹具，所述夹具用于惯性传感器振动冲击等力学环境试验中。
背景技术：
惯性传感器广泛应用于航空航天、武器、车辆及移动设备等领域，在惯性传感器的研制中，特别是航空航天和武器采用惯性传感器进行测试时，对惯性传感器可靠性有较高的要求。振动冲击试验是验证产品可靠性和检测惯性传感器动态特性的主要手段，在惯性传感器的研制中不可或缺。研制惯性传感器时，对于惯性传感器特性的测试需要由夹具进行固定测测，则夹具的功用是连接试验产品与振动、冲击台，将机械能传递到产品上，为保证振动冲击的试验效果，对夹具设计有很高的要求，包括强度、刚度、重量、动态特性，装配工艺性等。由于大部分惯性传感器需要敏感多方向的加速度信号，即具备万向性，对试验提出了多角度加载的要求，即测试产品相对于基体的安装角度可以调整。
目前用于惯性传感器特性测试的夹具大部分都是针对特殊试验产品而研制的，通用性很低，而且往往体积比较大，如中国空空导弹研究院的王志霖等研究的一种触发引信冲击试验夹具，具备0°到75°之间的调整范围，但是无法应用在大部分小型惯性传感器的检验中，且调节范围和调节步长有限。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种多向冲击加载夹具，以解决现有技术中测试惯性传感器时，现有夹具通用性差，且调节范围以及调节步长受限的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种多向冲击加载夹具，所述夹具用于固定惯性传感器，包括：夹具底座以及转接夹具；
所述夹具底座的一侧设有转接夹具安装孔；所述转接夹具安装孔的形状与所述转接夹具的形状相匹配；
所述转接夹具安装孔所对应的底座壁上设有第一导线孔以及多个角度定位光孔；多个所述角度定位光孔在以所述第一导线孔为圆心的虚拟圆周上均匀分布；
所述转接夹具上设有凸台，所述凸台的端面上设有与所述第一导线孔相对应的第二导线孔以及与多个所述角度定位光孔相对应的两组角度定位螺纹孔；两组所述角度定位螺纹孔对称设置，每组所述角度定位螺纹孔具有两个，每组所述角度定位螺纹孔的夹角与两个相邻的所述角度定位光孔的夹角相等；
所述转接夹具的夹具壁上设有惯性传感器安装盲孔，所述惯性传感器安装盲孔的形状与待测惯性传感器的形状相匹配。
可选的，以所述第一导线孔为顶点，两个相邻的所述角度定位光孔之间的夹角为15°。
可选的，以所述第二导线孔为顶点，每组内所述角度定位螺纹孔之间的夹角为15°。
可选的，所述夹具壁与所述凸台的端面相邻或相对。
可选的，所述夹具还包括：固定螺塞；
所述固定螺塞的形状与所述惯性传感器安装盲孔的形状相匹配；在振动冲击试验时，所述待测惯性传感器装配到所述惯性传感器安装盲孔内，将所述固定螺塞拧入所述惯性传感器安装盲孔的顶端，对所述待测惯性传感器进行固定。
可选的，所述待测惯性传感器在振动冲击试验时的加载方向范围为0°至360°。
可选的，所述夹具还包括：螺钉；
所述螺钉贯穿所述角度定位光孔以及所述角度定位螺纹孔。
可选的，所述夹具还包括：夹具端盖；
所述夹具端盖的形状与所述夹具底座的形状相匹配；
所述夹具端盖通过螺钉固定所述夹具底座。
可选的，所述夹具的材料为硬铝材料。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种多向冲击加载夹具，所述夹具用于固定惯性传感器，本发明通过夹具底座上设置多个角度定位光孔，多个角度定位光孔呈圆周且均匀分布，又通过在转接夹具的凸台端面上设置与所述角度定位光孔的角度定位螺纹孔，并使得每组所述角度定位螺纹孔的夹角与两个相邻的所述角度定位光孔的夹角相等；在进行测试惯性传感器时，通过旋转转接夹具使得所述角度定位螺纹孔与不同的角度定位光孔相对应，从而能够360°对待测的惯性传感器全面检测。
此外，本发明惯性传感器安装盲孔的形状与待测惯性传感器的形状相匹配，从而提高夹具的通用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的夹具的爆炸图；
图2为本发明所提供的夹具底座的正面及侧面示意图；
图3为本发明所提供的夹具底座的背面及侧面示意图；
图4为本发明所提供的转换夹具的一种形态装配图；
图5为本发明所提供的转换夹具的另一种形态装配图；
图6为本发明所提供的以图4中转换夹具为基础的夹具爆炸图；
图7为本发明所提供的以图5中转换夹具为基础的夹具爆炸图；
图8为本发明所提供的夹具内部部分剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种多向冲击加载夹具，能够实现对惯性传感器进行多角度检测，并提高用于固定惯性传感器夹具的通用性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的夹具的爆炸图，如图1所示，一种多向冲击加载夹具，所述夹具用于固定惯性传感器，包括：夹具底座1以及转接夹具2；所述夹具底座1的一侧设有转接夹具安装孔3；所述转接夹具安装孔3的形状与所述转接夹具2的形状相匹配。如图2-图3所示，所述转接夹具安装孔3所对应的底座壁上设有第一导线孔4以及多个角度定位光孔5；多个所述角度定位光孔5在以所述第一导线孔4为圆心的虚拟圆周上均匀分布。所述转接夹具2上设有凸台6，所述凸台6的端面上设有与所述第一导线孔4相对应的第二导线孔7以及与多个所述角度定位光孔5相对应的两组角度定位螺纹孔8；两组所述角度定位螺纹孔8对称设置，每组所述角度定位螺纹孔8具有两个，每组所述角度定位螺纹孔8的夹角与两个相邻的所述角度定位光孔5的夹角相等；所述转接夹具2的夹具壁上设有惯性传感器安装盲孔9，所述惯性传感器安装盲孔9的形状与待测惯性传感器10的形状相匹配。
本发明所提供的夹具包括夹具底座1，转接夹具2，固定螺塞11，夹具端盖12和螺钉。在振动冲击试验时，待测惯性传感器10装配到转接夹具2的惯性传感器安装盲孔9内，将固定螺塞11拧入惯性传感器安装盲孔9顶端，对待测惯性传感器10进行固定。转接夹具2与夹具底座1上的圆柱孔配合安装，利用螺钉将夹具端盖安装到夹具底座1，对转接夹具2压紧固定。
在实际应用中，所述转接夹具2一端具有凸台6，凸台6端面上有两组沿分布圆周方向分布有角度定位光孔5，标记为a-a’和b-b’，且a-a’的两个角度定位光孔5和b-b’两个角度定位光孔5位于分布圆的两条直径两端，且该两条直径之间的夹角为15度，该角度可根据所需的加载步进角进行调整，本发明中以15度为例。
如图4-图5所示，为实现加载方向相对于开关轴向和圆周方向的角度调整：转接夹具2上用来安装待测惯性传感器10的惯性传感器安装盲孔9需要两种加工方式：一种方式是沿着转接夹具2的轴向加工惯性传感器安装盲孔9；另外一种方式是沿着转接夹具2的径向加工惯性传感器安装盲孔9。如图6-图7所示，根据上述两种加工方式，转接夹具2的形态也会有所不同。
夹具底座1侧面加工了12个沿圆周均匀分布的角度定位光孔5，其分布圆周半径与转接夹具2的螺纹孔的分布圆周半径相同。转接夹具2安装到夹具底座1上后，转接夹具2绕自身轴转动，实现一对角度定位光孔5与一对角度定位螺纹孔8对准，利用螺钉通过角度定位光孔5和螺纹孔进行转接夹具2的固定，实现一次角度定位。
转接夹具2转动15°以后，另一对角度定位螺纹孔8与角度定位光孔5对准。依次类推，转接夹具2每转动15°，都会有一对角度定位光孔5与一对角度定位螺纹孔8对准，从而实现待测惯性传感器10在振动冲击试验时加载方向在0°到360°之间调整，且角度调整步长为15°。
每次位置调整好以后都需要进行位置固定，保证冲击加载时惯性开关在夹具内部位置固定；某个方向测试完成后，拧松固定螺钉，调整角度后重新固定，再冲击加载，，即：在下次调试加载方向时，拆下螺钉，旋转到位后重新用螺钉固定转接夹具2。。
转接夹具2的惯性传感器安装盲孔9的底部加工出线孔，固定螺塞11的中心留有第二导线孔7，引出所述待测惯性传感器10的引线13。
本发明所提供的夹具内的夹具底座1、转接夹具2、固定螺塞11和夹具端盖都选用硬铝2a12材料，螺钉选用标准件，硬铝材料具有比强度高，切削性能好的特点，适合作为夹具设计的材料。
转接夹具2采用φ60mm的外圆尺寸，总高度尺寸50mm；凸台6外圆直径46mm，高度为10mm，利用数控车床实现外形加工。凸台6端面的两对定位螺纹孔大小为m3.5，分布圆周直径为36mm。
夹具底座1外形尺寸110mmx70mmx70mm，12个角度定位光孔5大小φ4，夹具底座1利用数控铣床进行成型加工。
固定螺塞11和夹具端盖结构简单，通过普通的机械加工可以实现。
振动冲击试验时，将试验件安装到转接夹具2的惯性传感器安装盲孔9内，将固定螺塞11拧入转接夹具2，把试验件压紧。将转接夹具2安装到夹具底座1里面，转动转接夹具2，调整到合适的角度后，通过角度定位光孔5拧入螺钉进行固定，限制转接夹具2的转动。最后安装夹具端盖，并通过螺钉固定，把转接夹具2压紧，确保机械能的完全传递，图8所示。
将装配好的夹具安装到振动或冲击台，利用螺栓进行联接，保证夹具与台面很好的固定，提高试验可靠性。
本发明针对现有技术的不足，提供了性能优良的振动冲击试验夹具，该夹具体积小，重量轻，在功能上能实现加载方向在0°到360°之间的调整，能够承受较大的振动冲击载荷。本发明具有很好的通用性，能够应用于大部分惯性传感器的振动冲击试验，特别是验证有万向性要求的惯性传感器，比如触发引信，碰撞开关等。
本发明与现有技术相比所具有的优点：
本发明通过夹具底座1上圆周分布的12个角度定位光孔5和转接夹具2的4个定位螺孔，巧妙地实现了加载方向调整范围0°到360°，调整步长为15°的夹具设计。而且根据实际情况，改变夹具底座1上的角度定位光孔5数目，转接夹具2上的定位螺纹的数目和夹角做相应的调整，可以获得更小的调整步长。
本发明的夹具零件数目少，结构简单，具有较好的加工工艺性。根据待测件的外形改变试件安装孔的结构就可以满足不同惯性传感器的检测要求，具有很高的通用性。
振动冲击试验过程中操作方便，角度调整容易实现。而且本夹具也可以应用在离心试验中，对传感器加载不同方向的加速度，测试传感器的万向加速度灵敏度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。