专利名称：载重气囊动态刚度测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种载重气囊的动态刚度测试系统。
背景技术：
目前，载重气囊在大型设施搬动、船舶气囊下水等方面得到了广泛的应用，但由于 这方面缺少理论依据，出于安全考虑，限制了载重气囊的进一步应用，很多单位都在进行这 方面的理论研究，但由于载重气囊承载力很大，没有如此大的压力试验机支持进行刚度数 据的测量，一般就只能用小气囊刚度代替或理论公式计算，存在较大的误差。
发明内容为了解决载重气囊进一步应用的问题，为理论计算提供较精确的气囊刚度数据， 本实用新型提供一套载重气囊动态刚度测试系统。本实用新型的技术方案载重气囊动态刚度的测试系统，其特征在于包括气囊动态压力测试装置和主机 模块，所述气囊动态压力测试装置和主机模块通过无线通信连接，所述主机模块包括主微 处理器，所述主微处理器上连接有测距模块、倾角测量模块、第一无线通信模块和存储模 块；所述气囊动态压力测试装置包括微处理器，所述微处理器上连接有压力测量模块和第 二无线通信模块；所述气囊动态压力测试装置与载重气囊连接，用于检测气囊内部压力，将压力转 换为电信号，再转换成压力数据，并通过第二无线通信模块与第一无线通信模块上传给主 微处理器；所述测距模块用于测量气囊在运动过程中的实时高度；所述倾角测试模块用于测量测距模块的安装基准面的倾角变化；所述第一无线通信模块与第二无线通讯模块用于所述气囊动态压力测试装置和 主微处理器之间的通信，并在测试结束后将测试结果数据上传给上位机；所述主微处理器用于将各测试模块测得的数据进行处理并保存。进一步，所述气囊动态压力测试装置与气囊之间安装有水平保持装置，所述水平 保持装置包括摆杆，所述摆杆上安装有联接套，所述联接套的一端与气囊动态压力测试装 置连接，另一端与气囊口连接，所述摆杆的前侧安装有挡板，所述摆杆的上端安装有用于安 装主机模块的模块安装板，所述摆杆的下端连接有重块。进一步，所述联接套通过螺母安装在摆杆上，所述联接套和摆杆之间安装有轴承。进一步，所述测距模块是超声波测距模块。或者，所述测距模块是红外线测距模块。所述水平保持装置主要用于安装测试系统，与气囊的连接和保持测量水平基准始 终处于水平状态。本实用新型安装在气囊上后，所述气囊动态压力测试装置跟随气囊一起转动，所述水平保持装置不随气囊转动，启动工作后实时测量气囊内部压力并通过无线通信模块将 压力数据上传给主微处理器，测距模块启动工作后发射头不断发出测量信号，信号到达所 载重物与气囊接触的平面返射回，由接收头接收，可以测得信号从发射到接收的时间差，再 根据信号在空气中的传播速度，就可以计算出接触平面到发射平面的距离，从而进一步计 算出气囊的高度。在测试结束后主微处理器将测试结果通过无线通信模块上传给上位机， 经过上位机的处理，得到气囊承载力和压缩高度的关系，为船舶气囊下水、大型设施搬运提 供理论计算所需的气囊刚度参数。本实用新型的有益效果可以在载重气囊使用过程中借助所承载重物提供的压 力，通过计算得到气囊的刚度数据，解决了载重气囊无法得到刚度实验数据的难题，从而为 载重气囊应用的理论分析与计算提供了基础数据。
图1是本实用新型的系统原理框图。图2是本实用新型的气囊动态压力测试装置的原理框图。图3是本实用新型的水平保持装置的原理框图。图4是本实用新型的安装结构示意图。
具体实施方式
参照图1-4，载重气囊动态刚度的测试系统，包括气囊动态压力测试装置1和主机 模块18，所述气囊动态压力测试装置1和主机模块18通过无线通信连接，所述主机模块18 包括主微处理器5，所述主微处理器5上连接有测距模块2、倾角测量模块3、第一无线通信 模块4和存储模块6 ；所述气囊动态压力测试装置1包括微处理器8，所述微处理器8上连 接有压力测量模块7和第二无线通信模块9 ；所述气囊动态压力测试装置1与载重气囊20连接，用于检测气囊20内部压力，将 压力转换为电信号，再转换成压力数据，并通过第二无线通信模块9与第一无线通信模块4 上传给主微处理器5 ；所述测距模块2用于测量气囊20在运动过程中的实时高度；所述倾角测试模块3用于测量测距模块2的安装基准面的倾角变化；所述第一无线通信模块4与第二无线通讯模块9用于所述气囊动态压力测试装置 1和主微处理器5之间的通信，并在测试结束后将测试结果数据上传给上位机；所述主微处理器5用于将各测试模块测得的数据进行处理并保存。所述气囊动态压力测试装置1与气囊20之间安装有水平保持装置19，所述水平保 持装置19包括摆杆12，所述摆杆12上安装有联接套13，所述联接套13的一端与气囊动态 压力测试装置1连接，另一端与气囊20 口连接，所述摆杆12的前侧安装有挡板11，所述摆 杆12的上端安装有用于安装主机模块18的模块安装板17，所述摆杆12的下端连接有重块 16。所述联接套13通过螺母14安装在摆杆12上，所述联接套13和摆杆12之间安装 有轴承15。所述测距模块2是超声波测距模块，也可以是红外线测距模块。[0031]所述水平保持装置19主要用于安装测试系统，与气囊20的连接和保持测量水平 基准始终处于水平状态。本实用新型安装在气囊20上后，所述气囊动态压力测试装置1跟随气囊20 —起 转动，所述水平保持装置19不随气囊转动，启动工作后实时测量气囊20内部压力并通过无 线通信模块将压力数据上传给主微处理器5，测距模块2启动工作后发射头不断发出测量 信号，信号到达所载重物21与气囊20接触的平面返射回，由接收头接收，可以测得信号从 发射到接收的时间差，再根据信号在空气中的传播速度，就可以计算出接触平面到发射平 面的距离，从而进一步计算出气囊20的高度。在测试结束后主微处理器5将测试结果通过 无线通信模块上传给上位机，经过上位机的处理，得到气囊20承载力和压缩高度的关系， 为船舶气囊下水、大型设施搬运提供理论计算所需的气囊20刚度参数。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新 型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也 及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.载重气囊动态刚度的测试系统，其特征在于包括气囊动态压力测试装置和主机模 块，所述气囊动态压力测试装置和主机模块通过无线通信连接，所述主机模块包括主微处 理器，所述主微处理器上连接有测距模块、倾角测量模块、第一无线通信模块和存储模块； 所述气囊动态压力测试装置包括微处理器，所述微处理器上连接有压力测量模块和第二无 线通信模块；所述气囊动态压力测试装置与载重气囊连接，用于检测气囊内部压力，将压力转换为 电信号，再转换成压力数据，并通过第二无线通信模块与第一无线通信模块上传给主微处 理器；所述测距模块用于测量气囊在运动过程中的实时高度；所述倾角测试模块用于测量测距模块的安装基准面的倾角变化；所述第一无线通信模块与第二无线通讯模块用于所述气囊动态压力测试装置和主微 处理器之间的通信，并在测试结束后将测试结果数据上传给上位机；所述主微处理器用于将各测试模块测得的数据进行处理并保存。
2.根据权利要求1所述的载重气囊动态刚度的测试系统，其特征在于所述气囊动态 压力测试装置与气囊之间安装有水平保持装置，所述水平保持装置包括摆杆，所述摆杆上 安装有联接套，所述联接套的一端与气囊动态压力测试装置连接，另一端与气囊口连接，所 述摆杆的前侧安装有挡板，所述摆杆的上端安装有用于安装主机模块的模块安装板，所述 摆杆的下端连接有重块。
3.根据权利要求2所述的载重气囊动态刚度的测试系统，其特征在于所述联接套通 过螺母安装在摆杆上，所述联接套和摆杆之间安装有轴承。
4.根据权利要求广3之一所述的载重气囊动态刚度的测试系统，其特征在于所述测 距模块是超声波测距模块。
5.根据权利要求广3之一所述的载重气囊动态刚度的测试系统，其特征在于所述测 距模块是红外线测距模块。
专利摘要载重气囊动态刚度的测试系统，包括气囊动态压力测试装置和主机模块，所述主机模块包括主微处理器，所述主微处理器上连接有测距模块、倾角测量模块、第一无线通信模块和存储模块；所述气囊动态压力测试装置与载重气囊连接，用于检测气囊内部压力，将压力转换为电信号，再转换成压力数据，并通过无线通信模块上传给主微处理器；所述测距模块用于测量气囊在运动过程中的实时高度；所述倾角测试模块用于测量测距模块的安装基准面的倾角变化；所述第一无线通信模块用于所述气囊动态压力测试装置和主微处理器之间的通信，并在测试结束后将测试结果数据上传给上位机；所述主微处理器用于将各测试模块测得的数据进行处理并保存。
文档编号G01N3/12GK201844952SQ20102055375
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者孙小权, 邹丽英 申请人:浙江工业大学