冲击力标准装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种质量块不易产生横向振动，测量结果不容易受到干扰的冲击力标准装置；它包括力传感器安装基座（1）、位移编码器（2）、锁紧与释放机构（3）、质量块（5）、加速度测量系统（6）、导向立柱（7）、升降机构（8）、机架（9）、被测力传感器（10）；被测力传感器（10）安装在力传感器安装基座（1）上，质量块（5）设置在被测力传感器（10）上方，加速度测量系统（6）安装在机架（9）上，并设置在质量块（5）的上方；其特征在于：所述的质量块（5）和锁紧与释放机构（3）之间还设置有空气轴承（4）；空气轴承（4）的外圈与锁紧与释放机构（3）固定连接；空气轴承（4）的内圈与质量块（5）固定连接。
【专利说明】冲击力标准装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冲击力检测用标准装置，具体是指一种冲击力标准装置。
【背景技术】
[0002]动态力传感器广泛用于航空、船舶、汽车、机械及军工领域。为了确保这些动态力传感器量值的准确可靠，需要用力标准装置对这些动态力传感器进行校准。冲击力又称瞬态脉冲力，通过重力势能转换成落锤动能或弹性势能转换成质量块动能，与被加载结构碰撞所产生的剧烈变化荷载，并通过测量冲击质量块的加速度，利用牛顿第二定律得到标准动态力幅值，来对被测动态力传感器的频率响应特性进行测量。现有技术认为落锤是刚体，从而保证冲击力波形光滑、频响较高，标准冲击加速度计安装在重锤上，被检传感器安装在砧子上，如附图1中所示；现有技术中的冲击力标准装置包括机架01、钢砧02、导向立柱03、位移指示器04、质量块05、加速度测量系统06、提升锁紧与释放机构07、导向器08、被检力传感器09。质量块05 (又称落锤)经提升锁紧与释放机构07提升到设定的高度后自由下落作用在被检传感器上，产生一冲击脉冲信号，此时标准参考测量系统和被检传感器测量系统同时分别响应，进行冲击力校准。由于立柱、机座的基础和砧子是分开的，可以保证冲击波形不受立柱、机座振动的影响。现有的冲击力标准装置质量块(落锤)无约束或采用导向立柱横向约束，限制横向振动；但是由于测量过程中质量块05与导向器08是直接接触的，不可避免产生横向振动，从而对测量产生严重干扰。综上所述，现有技术中的冲击力标准装置存在质量块易产生横向振动，测量结果易受到干扰的不足之处。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种质量块不易产生横向振动，测量结果不容易受到干扰的冲击力标准装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为:一种冲击力标准装置，它包括力传感器安装基座、位移编码器、锁紧与释放机构、质量块、加速度测量系统、导向立柱、升降机构、机架、被测力传感器；被测力传感器安装在力传感器安装基座上，质量块设置在被测力传感器上方，质量块与锁紧与释放机构相连；锁紧与释放机构与升降机构相连；锁紧与释放机构同时与导向立柱滑动连接；位移编码器与升降机构相连，加速度测量系统安装在机架上，并设置在质量块的上方；所述的质量块和锁紧与释放机构之间还设置有空气轴承；空气轴承的外圈与锁紧与释放机构固定连接；空气轴承的内圈与质量块固定连接。
[0005]采用上述结构后，本实用新型具有如下优点:所述的质量块和锁紧与释放机构之间还设置有空气轴承；空气轴承的外圈与锁紧与释放机构固定连接；空气轴承的内圈与质量块固定连接。通过空气轴承的转接，使得质量块与锁紧与释放机构之间变成非直接接触的连接，因为有空气的隔离。同时导向立柱、锁紧与释放机构上的空气轴承形成对质量块的双重导向，使测量过程冲击质量块的加速度横向运动与不均匀度大幅度减小，从而能提高动态力传感器的测量精度；该实用新型与现有技术中的冲击标准装置相比，质量块不易产生横向振动，测量结果不容易受到干扰，具有结构简单、干扰质量小、可靠性好等特点。
[0006]作为优选，所述的加速度测量系统包括多个加速度传感器和一个加速度传感器测量指示仪表；每个加速度传感器均安装在质量块的上表面且与加速度传感器测量指示仪表电连接。多个加速度传感器测量结果更加精确。
[0007]作为进一步优选，所述的加速度测量系统还包括单点激光测振仪，所述的单点激光测振仪安装在质量块的上方，不与质量块相接触。单点激光测振仪与加速度传感器共用，进一步提闻了标准装置的检测精度。
[0008]作为优选，所述的加速度测量系统为多点激光测振仪，所述的多点激光测振仪安装在质量块的上方，不与质量块相接触。直接采用非接触式的多点激光测振仪，安装与检测更加方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是现有技术中冲击力标准装置的结构示意图。
[0010]图2是本实用新型冲击力标准装置的结构示意图。
[0011]图3是实施例一中冲击力标准装置的结构框图。
[0012]图4是实施例二中冲击力标准装置的结构框图。
[0013]图5是实施例三中冲击力标准装置的结构框图。
[0014]如图所示:现有技术中:01、机架，02、钢砧，03、导向立柱，04、位移指示器，05、质量块，06、加速度测量系统，07、提升锁紧与释放机构，08、导向器，09、被检力传感器。
[0015]本实用新型中:1、力传感器安装基座，2、位移编码器，3、锁紧与释放机构，4、空气轴承，5、质量块，6、加速度测量系统，61、加速度传感器，62、加速度传感器测量指示仪表，63、单点激光测振仪，64、多点激光测振仪，7、导向立柱，8、升降机构，9、机架，10、被测力传感器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0017]具体实施例一
[0018]结合附图2和附图3，一种冲击力标准装置，它包括力传感器安装基座1、位移编码器2、锁紧与释放机构3、质量块5、加速度测量系统6、导向立柱7、升降机构8、机架9、被测力传感器10 ;被测力传感器10安装在力传感器安装基座I上，质量块5设置在被测力传感器10上方，质量块5与锁紧与释放机构3相连；锁紧与释放机构3与升降机构8相连；锁紧与释放机构3同时与导向立柱7滑动连接；位移编码器2与升降机构8相连，加速度测量系统6安装在机架9上，并设置在质量块5的上方；所述的质量块5和锁紧与释放机构3之间还设置有空气轴承4 ;空气轴承4的外圈与锁紧与释放机构3固定连接；空气轴承4的内圈与质量块5固定连接。所述的加速度测量系统6包括多个加速度传感器61和一个加速度传感器测量指示仪表62 ;每个加速度传感器61均安装在质量块5的上表面且与加速度传感器测量指示仪表62电连接。
[0019]具体实施例二
[0020]进一步结合附图4，一种冲击力标准装置，它包括力传感器安装基座1、位移编码器2、锁紧与释放机构3、质量块5、加速度测量系统6、导向立柱7、升降机构8、机架9、被测力传感器10 ;被测力传感器10安装在力传感器安装基座I上，质量块5设置在被测力传感器10上方，质量块5与锁紧与释放机构3相连；锁紧与释放机构3与升降机构8相连；锁紧与释放机构3同时与导向立柱7滑动连接；位移编码器2与升降机构8相连，加速度测量系统6安装在机架9上，并设置在质量块5的上方；所述的质量块5和锁紧与释放机构3之间还设置有空气轴承4 ;空气轴承4的外圈与锁紧与释放机构3固定连接；空气轴承4的内圈与质量块5固定连接。所述的加速度测量系统6包括多个加速度传感器61和一个加速度传感器测量指示仪表62 ;每个加速度传感器61均安装在质量块5的上表面且与加速度传感器测量指示仪表62电连接。所述的加速度测量系统6还包括单点激光测振仪63，所述的单点激光测振仪63安装在质量块5的上方，不与质量块5相接触。
[0021]具体实施例三
[0022]结合附图2和附图5，一种冲击力标准装置，它包括力传感器安装基座1、位移编码器2、锁紧与释放机构3、质量块5、加速度测量系统6、导向立柱7、升降机构8、机架9、被测力传感器10 ;被测力传感器10安装在力传感器安装基座I上，质量块5设置在被测力传感器10上方，质量块5与锁紧与释放机构3相连；锁紧与释放机构3与升降机构8相连；锁紧与释放机构3同时与导向立柱7滑动连接；位移编码器2与升降机构8相连，加速度测量系统6安装在机架9上，并设置在质量块5的上方；所述的质量块5和锁紧与释放机构3之间还设置有空气轴承4 ;空气轴承4的外圈与锁紧与释放机构3固定连接；空气轴承4的内圈与质量块5固定连接。所述的加速度测量系统6为多点激光测振仪64，所述的多点激光测振仪64安装在质量块5的上方,不与质量块5相接触。
[0023]需要说明的是附图中所涉及的计算机、高速数据采集器、信号控制器、数据采集器、滤波器等部件属于冲击力标准装置所配有的数据处理系统，该系统可以由用户自行组建，主要是用于处理采集到的数据，其结构与现有技术中的数据处理系统结构相同，由于其与本实用新型中创新点之间没有实质的连接关系，此处不再一一详细说明。
[0024]以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种冲击力标准装置，它包括力传感器安装基座(I)、位移编码器(2)、锁紧与释放机构(3)、质量块(5)、加速度测量系统(6)、导向立柱(7)、升降机构(8)、机架(9)、被测力传感器(10);被测力传感器(10)安装在力传感器安装基座(I)上，质量块(5)设置在被测力传感器(10)上方，质量块(5)与锁紧与释放机构(3)相连；锁紧与释放机构(3)与升降机构(8)相连；锁紧与释放机构(3)同时与导向立柱(7)滑动连接；位移编码器(2)与升降机构(8)相连，加速度测量系统(6)安装在机架(9)上，并设置在质量块(5)的上方；其特征在于:所述的质量块(5)和锁紧与释放机构(3)之间还设置有空气轴承(4);空气轴承(4)的外圈与锁紧与释放机构(3)固定连接；空气轴承(4)的内圈与质量块(5)固定连接。
2.根据权利要求1所述的冲击力标准装置，其特征在于:所述的加速度测量系统(6)包括多个加速度传感器(61)和一个加速度传感器测量指示仪表(62);每个加速度传感器(61)均安装在质量块(5)的上表面且与加速度传感器测量指示仪表(62)电连接。
3.根据权利要求2所述的冲击力标准装置，其特征在于:所述的加速度测量系统(6)还包括单点激光测振仪(63)，所述的单点激光测振仪(63)安装在质量块(5)的上方，不与质量块(5)相接触。
4.根据权利要求1所述的冲击力标准装置，其特征在于:所述的加速度测量系统(6)为多点激光测振仪(64)，所述的多点激光测振仪(64)安装在质量块(5)的上方，不与质量块(5)相接触。
【文档编号】G01L25/00GK203758686SQ201420178359
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】曾利民, 曾汉 申请人:晋江市英威特生物技术有限公司