专利名称：便携式动态力校准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计量检测、动态力检测校准、动态カ测试领域，可用于动态カ传感器、动态カ测试系统、冲击カ测试系统、冲击力传感器等动态冲击カ的检测校准。尤其涉及一种便携式动态カ校准装置。
背景技术：
目前国内外对于动态カ测量方面，主要有正弦激励、阶跃激励脉冲激励等，本发明装置属于脉冲激励，现有脉冲激励动态カ标准装置是通过标准加速度计测量冲击过程加速度，再结合标准落锤质量从而计算出装置施加的标准动态カ。装置固定安装于实验室，体积大。但对于外出检测，由于体积大，结构复杂，导致拆卸繁琐，不易携帯。而本发明的装置通过方便拆卸组装、易于携带现场使用，通过标准锤头、导向杆、 标准加速度套组构成。满足于无法送实验室检测的动态カ传感器校准使用，适于外出检测。
实用新型内容本实用新型为了解决现有技术中的技术问题，研发了ー种便携式动态カ校准装置。本实用新型为了实现测量精确，结构简单，便于拆卸的目的，所采用的技术方案为便携式动态カ校准装置，包括动态カ测量单元和动态カ施加单元；所述动态力测量单元包括被测传感器和标准加速度计；所述动态力施加单元包括标准落锤，姑座和一对导轨；所述ー对导轨垂直固定安装在所述砧座上，所述标准加速度计固定安装在标准落锤顶端，所述被测传感器固定安装在所述砧座的上表面中心位置；所述标准落锤滑动放置在ー对导轨中间；所述标准加速度计和标准落锤释放后通过对被测传感器施加脉冲式动态カ激励，进而测量出该次脉冲激励动态カ值。为了完成所述的施加过程，所述动态力施加单元还包括尼龙导块，提升板和释放机构；尼龙导块是安装在标准落锤上，与标准落锤为一体结构，主要是与导轨配合起导向作用。所述标准落锤固定在所述的尼龙导块上，所述的尼龙导块两侧与所述的ー对导轨滑动连接；所述ー对导轨通过螺纹与所述砧座连接；所述的释放机构固定在所述提升板上，提升板具有自锁结构，能够固定在所述ー对导轨间的任意高度。具体的測量通过，所述动态力測量单元还包括电荷放大器、USB数据采集卡、便携式计算机和数据处理软件；所述标准加速度计和标准落锤释放后通过对被测传感器施加脉冲式动态カ激励，通过动态力測量单元测量出该次脉冲激励动态力值；所述电荷放大器将标准加速度计的电荷信号进行放大后，由所述USB数据采集卡对放大后的电压信号进行采集，并输出给所述便携式计算机和数据处理软件进行信息显示和数据处理。在具体的应用中，标准落锤，共两个标准锤头，重量分别为2kg、3kg。为了使装置更加稳定，所述装置还包括ー个顶板，所述顶板封装在所述ー对导轨的顶端。具体的应用中，所述动态力施加单元的高度为70cm，标准落锤下落高度为60cm ；所述砧座为40Cr不锈钢。所述装置测量范围500N 20kN、脉冲上升时间为O. 2ms 2ms系统测量动态カ不确定度5% (k=2)ο本实用新型为动态力传感器的校准提供科学方便的校准手段，通过标准加速度计法測量动态力。装置实用方便，为外出检测校准态カ传感器提供了方便实用的装置。通过本设计，实现装置可拆卸，易于组装，易于携带等特点，井能够进行一定精度的动态カ測量校·准。自主研发的便携式动态カ校准装置，具有易于拆装、易于携带、具有一定准确度动态カ传感器校准功能。将动态力測量溯源到质量与加速度。便携式动态カ校准装置，能够实现500N 20kN、上升时间为O. 2ms 2ms脉冲式动态力，系统测量动态カ不确定度5%(k=2)。
图I为本实用新型结构示意图I为顶板,2为导轨,3为释放按钮,4为提升板,5为尼龙导块,6为标准加速度计,7为标准落锤，8为被测カ传感器,9为站座。附图将结合内容和具体实施方式
加以说明
具体实施方式
便携式动态カ校准装置，包括动态カ测量单元和动态カ施加单元；所述动态力测量单元包括标准加速度计6、电荷放大器、USB数据采集卡、便携式计算机和数据处理软件；所述动态力施加単元包括标准落锤7、砧座9、提升板4、释放机构和一对导轨2 ；所述ー对导轨2垂直固定安装在所述砧座9上，所述标准加速度计6固定安装在标准落锤7顶端；所述标准落锤7滑动放置在一对导轨2中间；所述标准加速度计6和标准落锤7释放后通过对被测传感器8施加脉冲式动态カ激励，进而测量出该次脉冲激励动态カ值。所述ー对导轨2通过螺纹与所述砧座9及顶板I固定连接；在具体的应用中，所述动态力施加单元还包括尼龙导块5，提升板4和释放机构；所述标准加速度计6固定在所述的标准落锤7顶端，标准落锤7两侧安装尼龙导块5上，所述的尼龙导块5与所述的ー对导轨2滑动连接；所述的释放机构，固定在所述提升板4上，提升板具有自锁功能，能够固定在一定高度。标准落锤7通过释放机构悬挂在提升板4上，通过按钮可以将标准落锤7释放，从而使标准落锤7自由下落到底座上。在具体的应用中，所述动态力測量单元还包括电荷放大器、USB数据采集卡、便携式计算机和数据处理软件；电荷放大器将标准加速度计的电荷信号进行放大后，由USB数据采集卡对放大后的电压信号进行采集，而后由计算机对采集卡采集信息进行显示处理。[0030]为了保证测量，所述标准落锤，其重量分别为2kg_3kg.为了使整个装置稳定，避免干扰，所述装置还包括ー个顶板，所述顶板封装在所述ー对导轨的顶端。本装置为了实现便于拆卸，所述加速度測量实施单元的高度为70cm，标准落锤下落高度为60cm ;所述砧座为40Cr不锈钢。所述装置测量范围500N 20kN、上升时间为O. 2ms 2ms。(上升时间指脉冲幅值10%至90%所经历的时间)系统测量动态カ不确定度5% (k = 2)实际的应用中，装置主要由动态カ測量系统、砧座、导轨、释放机构、尼龙导块、标准落锤构成。本装置中使用的动态カ測量系统由标准加速度计、电荷放大器、USB数据采集卡、便携式计算机和数据处理软件构成，软件由Labview编写。机械结构由顶板、导轨、提升板、释放机构、标准落锤、砧座构成，这些部件可以灵活拆卸，存放于仪器箱内便于外出检测携帯。具体方法是，首先导轨是两根底端带外螺纹、顶端为台阶状，顶面带螺纹孔的尼龙棒材制作，导轨安装于砧座上，砧座由40Cr不锈钢制作，上加工有内螺纹孔，配合导轨外螺纹，安装时将导轨旋进砧座内螺纹空中，再将安装有尼龙导块的标准落锤置于两根导轨之间，然后将提升板安装在两根导轨上，提升板带有自锁功能。最后安装上顶板，通过螺栓将上顶板固定于两根导轨顶部。拆卸是相反步骤即可。整个拆装时间在5分钟之内完成。
权利要求1.便携式动态カ校准装置，包括动态カ测量单元和动态カ施加单元；其特征在于， 所述动态力测量单元包括被测传感器和标准加速度计；所述动态力施加单元包括标准落锤，姑座和一对导轨； 所述ー对导轨垂直固定安装在所述砧座上，所述标准加速度计固定安装在标准落锤顶 端，所述被测传感器固定安装在所述砧座的上表面中心位置；所述标准落锤滑动放置在一对导轨中间； 所述标准加速度计和标准落锤释放后通过对被测传感器施加脉冲式动态カ激励，进而測量出该次脉冲激励动态カ值。
2.根据权利要求I所述的便携式动态カ校准装置，其特征在于，所述动态力施加単元还包括尼龙导块，提升板和释放机构； 所述标准落锤固定在所述的尼龙导块上，所述的尼龙导块两侧与所述的ー对导轨之间配合起导向作用；所述ー对导轨通过螺纹与所述砧座连接； 所述的释放机构固定在所述提升板上，提升板具有自锁结构，能够固定在所述ー对导轨间的任意高度。
3.根据权利要求I所述的便携式动态カ校准装置，其特征在于，所述动态力测量单元还包括电荷放大器、USB数据采集卡、便携式计算机；所述标准加速度计和标准落锤释放后通过对被测传感器施加脉冲式动态カ激励，測量出该次脉冲激励动态力值；所述电荷放大器将标准加速度计的电荷信号进行放大后，由所述USB数据采集卡对放大后的电压信号进行采集，并输出给所述便携式计算机进行信息显示和数据处理。
4.根据权利要求I一 3之一所述的便携式动态カ校准装置，其特征在于，标准落锤，重量范围为2kg 3kg。
5.根据权利要求I所述的便携式动态カ校准装置，其特征在于，所述装置还包括一个顶板，所述顶板封装在所述ー对导轨的顶端。
6.根据权利要求I所述的便携式动态カ校准装置，其特征在于，所述动态力施加単元的高度为70cm，标准落锤下落高度为60cm ;所述砧座为40Cr不锈钢。
7.根据权利要求I所述的便携式动态カ校准装置，其特征在于，所述装置測量范围500N 20kN、脉冲上升时间为0. 2ms 2ms系统测量动态カ不确定度5%。
专利摘要本实用新型属于计量检测、动态力检测校准、动态力测试领域，尤其涉及一种便携式动态力校准装置，其包括动态力测量单元和动态力实施单元。所述动态力测量单元包括标准加速度计、电荷放大器、USB数据采集卡、便携式计算机和数据处理软件；所述动态力实施单元包括标准落锤，砧座和一对导轨；所述一对导轨垂直固定安装在所述砧座上，所述传感器固定设置在砧座上中心位置；所述标准落锤和所述标准加速度计滑动设置在一对导轨中间；所述标准加速度计和标准落锤释放后对所述的被测动态力传感器施加脉冲式动态力激励，通过动态力测量单元测量数据。本实用新型为动态力传感器的校准提供科学方便的校准手段，通过标准加速度计法测量动态力。装置实用方便，为外出检测校准态力传感器提供了方便实用的装置。
文档编号G01L25/00GK202433147SQ20112046253
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者孟峰, 张智敏, 张跃, 蔡常青 申请人:中国计量科学研究院