一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置及方法，该装置包括升降机构，与所述升降机构连接的控制机构；放置于所述升降机构上的待测电脑包，放置于所述待测电脑包中的笔记本电脑模型，以及安装于所述笔记本电脑模型上的一个或多个加速度传感器；以及与所述加速度传感器连接的数据采集机构，与所述数据采集机构连接的数据处理机构。将装有传感器的笔记本电脑模型放置到待测电脑包中，并放置到升降机构上，使待测电脑包自由落体跌落到地上，通过收集处理待测电脑包在跌落过程中的加速度和速度数据，以得到待测电脑包的减震缓冲性能，方便简单。
【专利说明】—种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子产品检测检验领域，尤其涉及一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着时代的发展，电子产品已成为现代社会不可缺少的日常生活用品，电子产品的种类也从单一的笔记本电脑，迅速发展到超薄本、平板电脑等等。电子产品出现的同时随之出现了各式各样抗震、耐摔的包、袋、套，如减震电脑包，防摔平板套等。目前，国内对箱包减震性能的研究还很少，仅仅停留在箱包从一定高度跌落后，查看箱包是否损坏阶段，也就是箱包自身质量的好坏阶段，而没有研究不同材料制作的箱包对包体内装物的保护功能即箱包自身减震性能以及定量的减震参数，国外还未见箱包减震性能方面的研究。对于市场上标榜的各式减震电脑包，其减震效果在没有测试方法和指标的条件下很难界定其是否具有减震性能，质量监督和检测机构也无从监督检测市面上的减震电脑包。
【发明内容】
[0003]基于此，为解决上述对各种减震箱包减震缓冲效果性能无法检测评价的问题，本发明提供一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置及方法。
[0004]其技术方案如下:
[0005]一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，包括升降机构，与所述升降机构连接的控制机构；放置于所述升降机构上的待测电脑包，放置于所述待测电脑包中的笔记本电脑模型，以及安装于所述笔记本电脑模型上的一个或多个加速度传感器；以及与所述加速度传感器连接的数据采集机构，与所述数据采集机构连接的数据处理机构。
[0006]将装有传感器的笔记本电脑模型放置到待测电脑包中，并放置到升降机构上，使待测电脑包以一定角度自由落体跌落到地上，通过收集处理待测电脑包在跌落过程中的加速度和速度数据，以得到待测电脑包的减震性能，方便简单。
[0007]下面对技术方案进行进一步说明:
[0008]优选的是，所述升降机构包括底板，与所述底板固定连接的垂直导轨，与所述垂直导轨滑动连接的试样夹，以及驱动试样夹沿着垂直导轨移动的电机，所述电机与所述控制机构连接；所述试样夹用于夹持试样做任意角度翻转，使试样夹与底板保持一个夹角角度。通过控制机构控制电机工作，从而通过电机驱动试样夹在垂直导轨上滑动，以达到设定的高度，并且能任意调整试验夹的角度，试样夹瞬间释放试样后能使试样以各种角度做自由落体运动。
[0009]优选的是，所述笔记本电脑模型采用普通笔记本电脑的外壳板材制成，包括相互连接的显示屏部分和电脑底座部分；所述显示屏部分和电脑底座部分均设置有一个或多个传感器安装槽，所述传感器安装槽分别布置于所述显示屏部分或电脑底座部分的各个角和中间位置，每个所述传感器安装槽均开有导线槽。根据不同的跌落角度选择在不同位置安装一个或多个加速度传感器，以及选择的导线槽出口始终与跌落方向相反，使导线不会对笔记本电脑模型的跌落造成影响，并尽量获得多个准确的测量数据样本，确保测试结果的客观性。
[0010]优选的是，所述加速度传感器为三通道加速度传感器。
[0011]优选的是，还包括与所述数据处理机构连接的显示输出机构。所述显示输出机构可为电脑显示器和打印机，方便地将测得的数据显示出来，能够直观地对测量数据进行观察分析。
[0012]本发明还提供一种用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，包括如下步骤:
[0013]S110、将安装有一个或多个加速度传感器的笔记本电脑模型放置于待测电脑包中，并将该待测电脑包放置在升降机构的试样夹上，调整至一定角度；
[0014]S120、控制试样夹上下运动达到设定高度，并释放待测电脑包使其做自由落体运动；
[0015]S130、在待测电脑包开始下降到跌落到底板过程中，数据采集机构收集加速度传感器收集的待测电脑包的加速度和速度数据。
[0016]下面对技术方案进行进一步说明:
[0017]优选的是，步骤S120还包括通过控制机构控制试样夹沿着垂直导轨上下运动，达到设定位置并调整至一定角度后，放置有待测电脑包的试样夹瞬间释放，使待测电脑包做自由落体运动，并最终跌落到升降机构的底板上。
[0018]优选的是，在步骤S130后还包括数据处理机构对数据采集机构收集的数据进行处理,并通过显示输出机构输出。
[0019]优选的是，通过数据处理机构对数据采集机构收集的待测电脑包在下坠过程中的加速度、速度信息，处理得到待测电脑包的加速度曲线、速度曲线、位移曲线以及撞击时间数据。
[0020]优选的是，该测评方法适用于平板电脑、大屏手机、移动电源、移动硬盘等电子产品壳体的减震缓冲性能测评及这些电子产品的包、袋、套的减震缓冲性能的测评。
[0021]本发明具有如下突出优点:
[0022](I)使用该装置能随时进行测试，而且能快速测出电脑包的减震缓冲性能；
[0023](2)测试中使用笔记本模型代替真是产品，实现了无损检测，而且该模型能够重复使用，降低了检测成本；
[0024](3)该检测方案适用性广泛，将笔记本电脑模型替换为其他电子产品模型就可相应测试其他电子产品包的减震性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例所述用于电脑包减震缓冲性能测评的装置的总示意框图；
[0026]图2是本发明实施例所述用于电脑包减震缓冲性能测评的装置的升降机构示意图；
[0027]图3是本发明实施例所述用于电脑包减震缓冲性能测评的装置的笔记本电脑模型的结构示意图；
[0028]图4是本发明实施例所述用于电脑包减震缓冲性能测评的装置的笔记本电脑模型侧视示意图；
[0029]图5是本发明实施例所述用于电脑包减震缓冲性能测评的方法的步骤示意图；
[0030]图6是本发明实施例所述用于电脑包减震缓冲性能测评的方法的流程示意图。
[0031]附图标记说明:100-笔记本电脑模型，110-显示屏部分，120-电脑底座部分，122-传感器安装槽，124-导线槽，200-待测电脑包，300-升降机构，310-底板，320-垂直轨道，330-试样夹，340-电机，400-控制机构，500-数据采集机构，600-数据处理机构，700-显示输出机构，800-加速度传感器。
【具体实施方式】
[0032]下面对本发明的实施例进行详细说明:
[0033]如图1至图6所示，一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，包括升降机构300，与升降机构300连接的控制机构400。放置于升降机构300上的待测电脑包200，放置于待测电脑包200中的笔记本电脑模型100，以及安装于笔记本电脑模型100上的一个或多个加速度传感器800。以及与加速度传感器800连接的数据采集机构500，与数据采集机构500连接的数据处理机构600。
[0034]将装有一个或多个加速度传感器800的笔记本电脑模型100放置到待测电脑包200中，并放置到升降机构300上，使待测电脑包200从一定高度和一定角度自由落体跌落到底板上，通过收集处理待测电脑包200在跌落过程中的加速度和速度数据，以得到待测电脑包200的减震性能，方便简单。
[0035]具体地，如图2所示，升降机构300包括底板310，该底板310是厚度约为5cm(厚度也可以大于5cm)的钢板，用来模拟坚硬的水泥或石头地面，并将该底板310放置到平整的试验用地面上。还包括与底板310固定连接的垂直导轨320，该垂直导轨320与底板310垂直，高度可以根据需要来进行设置，如设置成5m或1m或其他高度。还包括与垂直导轨320滑动连接的试样夹330，该试样夹330包括可以夹持在一起的上夹板和下夹板。而且该试样夹330初始位置与底板310保持平行，并且可以将其调整到与底板夹角为30°、60°、90°或其他任意角度,上夹板和下夹板用于装有笔记本电脑模型100的待测电脑包200夹持在中间，其特点在于该试样夹330的下夹板能够在一瞬间缩回或者转开，使待测电脑包200能从试样夹330上以一定的角度自由坠落。为实现试样夹330与待测电脑包200瞬间分离，可在试样夹330的下夹板一侧设置水平拉力机构(如拉力弹簧)，能够瞬间将试样夹330的下夹板拉开到另一侧，使试样平夹330与待测电脑包200分离；或者在试样夹330的下夹板下设置一个斜支撑机构(如支撑气缸)，可在一瞬间断开斜支撑机构与试样夹330的下夹板支撑，使试样夹330的下夹板转动落下。以及驱动试样夹330移动的电机340，该电机340与控制机构400连接，该电机340为数控电机，可通过控制机构400控制电机340工作，从而驱动试样夹330在垂直导轨320上上下滑动，以达到设定的高度(如上升到1.2m达到普通桌面高度)，并释放夹持于试样夹330上的待测电脑包200。
[0036]如图3至图4所示，笔记本电脑模型100采用普通笔记本电脑的外壳板材(如ABS塑料)制成，其包括相互连接的显示屏部分110和电脑底座部分120。该笔记本电脑模型100的大小重量可以模拟实际电脑尺寸重量来进行生产制造，以尽量逼真地模拟实际的笔记本电脑产品，使试验检测结果更准确。采用笔记本电脑模型100进行测试，能够不使用真机进行检测测试，只需用成本较低的模型进行测试，避免对真机造成损坏，实现了无损检测，降低了检测成本。除了检测电脑包外，还可检测其他电子产品的包或袋或套，相应地模型就改为其他电子产品的模型。
[0037]而且，在电脑底座部分120和显示屏部分110均(图3中未显示)设置有多个传感器安装槽122，传感器安装槽122分别布置于电脑底座部分120和显示器部分110的中间和四角上。根据跌落角度选择一个或多个加速度传感器800设置在模型的四个角和中心位置，能够尽量获得多个测量数据样本，确保能尽量准确地检测出实际数据，确保测试结果的客观性。具体地，在笔记本电脑模型100中间开有传感器安装槽122，以及与传感器安装槽122连通的导线槽124，并且在该模型的电脑底座部分120和显示器部分110的中间和四个角开设有一个传感器安装槽122。传感器安装槽122中可以安装一个或多个加速度传感器800，并通过导线将加速度传感器800与数据采集机构500连接起来。此处，加速度传感器800为三通道加速度传感器，这种加速度传感器800具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小、质量轻、耐用、能够多路与多点传感等特性。而且，连接加速度传感器800和数据采集机构500的导线足够长足够细不会对待测电脑包200的坠落和测试产生影响。检测其他电子产品时，结构和方法类似。
[0038]此外，该电脑包减震测试装置包括的数据采集机构500，可为数据采集卡，每个加速度传感器800均与该数据采集卡连接，用于采集待测电脑包200自由坠落时笔记本电脑模型100的加速度和速度变化信息。与该数据采集机构500连接的数据处理机构600，可为普通的处理器(也可为普通的台式电脑主机)，对采集的数据进行运算处理。与加速度数据处理机构600连接的显示输出机构700，显示输出机构700可为电脑显示器和打印机，方便地将数据处理机构600处理得到的数据显示出来，能够直观地对测量数据进行观察分析。
[0039]如图5至6所示，本发明还提供一种用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，包括如下步骤:
[0040]S110、将安装有加速度传感器800的笔记本电脑模型100放置于待测电脑包200中，并将该待测电脑包200放置在升降机构300上。即在笔记本电脑模型300的每个传感器安装槽122中安设好加速度传感器800，并利用穿设过导线槽124的导线将加速度传感器800与数据采集机构500连接，并将该笔记本电脑模型100放置到待测电脑包200中，再将该待测电脑包200放置到升降机构300的试样夹330上，试验检测准备工作完成；
[0041]S120、控制升降机构300上下运动达到设定高度，并释放待测电脑包200使其做自由落体运动。即通过控制机构400控制升降机构300的试样夹330沿着垂直导轨320上下运动，达到设定位置后，放置有待测电脑包200的试样夹330瞬间释放，使待测电脑包200做自由落体运动，并使待测电脑包200最终跌落到升降机构300的底板310上，模拟试验装放有笔记本电脑模型100的待测电脑包200从一定高度摔落到地面的过程；
[0042]S130、在待测电脑包200开始下降到跌落到底板过程中，数据采集机构500收集加速度传感器800收集的待测电脑包200的加速度和速度数据。通过数据处理机构600对数据采集机构500收集的待测电脑包200在下坠过程中的加速度、速度信息，处理得到待测电脑包200的加速度曲线、速度曲线、位移曲线以及撞击时间数据。还包括数据处理机构600对数据采集机构500收集的数据进行处理，并通过显示输出机构700输出，如通过显示屏直接显示相关的曲线信息，还可以用打印机将结果打印出来。
[0043]下面以几种实际试验检测情况为例进行说明:
[0044]如在一种情况下，在进行试验检测时，设置试样夹330与底板310的夹角角度为0°，试样夹330上升高度为lm，在笔记本电脑模型100的电脑底座部分120和显示器部分110的传感器安装槽122内各安装一个加速度传感器800，导线从笔记本电脑模型100质量最轻的位置导出，而后使待测电脑包200自由跌落，测得电脑底座部分120上的加速度传感器800的冲击加速度为480G，显示器部分110上的加速度传感器800的冲击加速度为400G。测试结果说明，除了待测电脑包200能起到减震缓冲作用以外，笔记本电脑自身的壳体材料也能起到一定的减震缓冲作用。
[0045]在另一种情况下，在进行试验检测时，设置试样夹330与底板310的夹角角度为60 °，试样夹330上升高度为0.8m,使笔记本电脑模型100后棱先着地，在笔记本电脑模型100的电脑底座部分120和显示器部分110的中间和四个角的传感器安装槽122内均安装一个加速度传感器800，导线沿着导线槽124从笔记本电脑模型100前棱中间位置导出，而后使待测电脑包200自由跌落,测得电脑底座部分120上四个角和中间的加速度传感器800从后往前的冲击加速度分别为(120G，122G)(其中一边两个角的加速度传感器所测得)、100G(中间的加速度传感器所测得)、(78G，80G)(另外一边两个角的加速度传感器所测得)，显示器部分110上四个角和中间的加速度传感器800从后往前的冲击加速度为(110G，111G)(其中一边两个角的加速度传感器所测得)、90G(中间的加速度传感器所测得)、(70G，71G)(另外一边两个角的加速度传感器所测得)。测试结果说明，笔记本电脑模型100先着地的后棱部分冲击加速度大，随后冲击能量被逐步吸收，待测电脑包200的减震缓冲效果明显，显示器部分110的测试数据说明除了待测电脑包200能起到减震缓冲作用以外，笔记本电脑自身的壳体材料也能起到一定的减震缓冲作用。
[0046]在另一种情况下，在进行试验检测时，设置试样夹330与底板310的夹角角度为
90°，试样夹330上升高度为0.6m,使笔记本电脑模型100后棱先着地，在笔记本电脑模型100的电脑底座部分120和显示器部分110的中间和四个角的传感器安装槽122内均安装一个加速度传感器800，导线沿着导线槽124从笔记本电脑模型100前棱中间位置导出，而后使待测电脑200包自由跌落，测得电脑底座部分120上四个角和中间的加速度传感器800从后往前的冲击加速度分别为(100G，102G)(其中一边两个角的加速度传感器所测得)、95G(中间的加速度传感器所测得)、(90G，92G)(另外一边两个角的加速度传感器所测得)，显示器部分110上四个角和中间的加速度传感器800从后往前的冲击加速度分别为(101G，102G)(其中一边两个角的加速度传感器所测得)、94G(中间的加速度传感器所测得)、(91G，92G)(另外一边两个角的加速度传感器所测得)。测试结果说明，垂直跌落时起减震缓冲作用主要取决于待测电脑包200后棱部位减震缓冲材料。
[0047]在另一种情况下，在进行试验检测时，设置试样夹330与底板310的夹角角度为90°，试样夹330上升高度为0.5m，使笔记本电脑模型100后部的一个角先着地，在笔记本电脑模型100的电脑底座部分120和显示器部分110的中间、着地的角及对角线上的另一个角上的传感器安装槽122内各安装一个加速度传感器800，导线沿着导线槽124从笔记本电脑模型100前棱中间位置导出，而后使待测电脑包200自由跌落,测得电脑底座部分120上从后往前的冲击加速度分别为250、248G、245G，显示器部分110上从后往前的冲击加速度分别为246G、243G、240G。测试结果说明，垂直跌落时起到减震缓冲作用主要取决于待测电脑包200的角部位置的减震缓冲材料。
[0048]上述的检测结果证明，本发明提供的用于电脑包减震缓冲性能测评的装置及方法能快速准确的测试出电脑包的减震性能，为质量监督提供快速无损检测技术。此外，本发明提供的技术方案还能用于检测其他电子产品(如手机、平板电脑等)的包、袋、套等设备的减震缓冲性能，适用性强。
[0049]从已报道的文献来看，卢立新的《跌落损伤脆值及损伤边界》通过设计多组高度对苹果进行自由跌落刚性冲击试验，与本发明在目的和方法上有本质区别；另外，GB/T15099、GB/T8171等国家标准中介绍的产品减震方法均是将产品自由跌落观察产品有无损坏，与本发明在原理和目的上有本质的区别。
[0050]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0051]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，其特征在于，包括升降机构，与所述升降机构连接的控制机构； 放置于所述升降机构上的待测电脑包，放置于所述待测电脑包中的笔记本电脑模型，以及安装于所述笔记本电脑模型上的一个或多个加速度传感器； 以及与所述加速度传感器连接的数据采集机构，与所述数据采集机构连接的数据处理机构。
2.根据权利要求1所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，其特征在于，所述升降机构包括底板，与所述底板固定连接的垂直导轨，与所述垂直导轨滑动连接的试样夹，以及驱动试样夹沿着垂直导轨移动的电机，所述电机与所述控制机构连接； 所述试样夹用于夹持试样做任意角度翻转，使试样夹与底板保持一个夹角角度。
3.根据权利要求1所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，其特征在于，所述笔记本电脑模型采用普通笔记本电脑的外壳板材制成，包括相互连接的显示屏部分和电脑底座部分； 所述显示屏部分和电脑底座部分均设置有一个或多个传感器安装槽，所述传感器安装槽分别布置于所述显示屏部分或电脑底座部分的各个角和中间位置，每个所述传感器安装槽均开有导线槽。
4.根据权利要求1所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，其特征在于，所述加速度传感器为三通道加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的装置，其特征在于，还包括与所述数据处理机构连接的显示输出机构。
6.一种用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，其特征在于，包括如下步骤: S110、将安装有一个或多个加速度传感器的笔记本电脑模型放置于待测电脑包中，并将该电脑包放置在升降机构的试样夹上，调整至一定角度； S120、控制试样夹上下运动达到设定高度，并释放待测电脑包使其做自由落体运动； S130、在待测电脑包开始下降到跌落到底板过程中，数据采集机构收集加速度传感器收集的待测电脑包的加速度和速度数据。
7.根据权利要求6所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，其特征在于，步骤S120还包括通过控制机构控制试样夹沿着垂直导轨上下运动，达到设定位置并调整至一定角度后，放置有待测电脑包的试样夹瞬间收回，使待测电脑包做自由落体运动，并最终跌落到升降机构的底板上。
8.根据权利要求6或7所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，其特征在于，在步骤S130后还包括数据处理机构对数据采集机构收集的数据进行处理，并通过显示输出机构输出。
9.根据权利要求8所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，其特征在于，通过数据处理机构对数据采集机构收集的待测电脑包在下坠过程中的加速度、速度信息，处理得至IJ待测电脑包的加速度曲线、速度曲线、位移曲线以及撞击时间数据。
10.根据权利要求8所述的用于电脑包减震缓冲性能测评的方法，其特征在于，该测评方法适用于平板电脑、大屏手机、移动电源、移动硬盘等电子产品壳体的减震缓冲性能测评及这些电子产品的包、袋、套的减震缓冲性能的测评。
【文档编号】G01M7/02GK104316281SQ201410597308
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】孙世彧, 吴玉銮, 邓成亮, 陈宗良, 陈立坚, 李汉彬, 曹太全, 黎艳莹, 李晶, 黄仕明 申请人:广州质量监督检测研究院