一种碎石实验机测试用标定装置的制作方法

本实用新型涉及测试与标定技术领域，尤其是涉及一种碎石实验机测试用标定装置。

背景技术：

汽车在实际的行驶工况中，受到滑落物料、路面碎石等重物的冲击，不但会使涂层的装饰效果受到损失，而且还会影响涂层防锈的时间。

普通的碎石实验机利用气缸的推力使大量的带有锋利边缘的钢丸或碎石在短时间内击涂层表面。打击结束后，用胶带去除松散涂层，露出样板上残留的石击点痕迹，通过分析涂层的破坏程度来判断抗打击性能的优劣。

现有碎石实验机的测试方法是由气缸控制打击压力，故存在着打击力度与打击速度无法测试的缺点。对于测试精度很难做到量化控制，造成测试结果存在相当大的差异。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种碎石实验机测试用标定装置，能够为碎石实验机的打击力度、打击速度标定提供有效依据，确保后续试验结果的精度，具有结构简单、设计合理、使用操作简便等优点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种碎石实验机测试用标定装置，包括碎石实验机，还包括荷重传感器、测线速度传感器、数据采集卡和上位机，所述碎石实验机包括喷射通道、进料装置、打击实验箱体、上下可调式试件安装台和实验控制器，所述喷射通道水平设置，喷射通道的一端为压缩空气进气口，并设有调压阀和压力计，喷射通道的另一端与打击实验箱体连通，所述进料装置设于喷射通道上，所述上下可调式试件安装台设于打击实验箱体内，所述实验控制器连接调压阀和压力计，所述荷重传感器和测线速度传感器均通过可拆卸式方式安装于上下可调式试件安装台上，所述上位机通过数据采集卡分别连接实验控制器、荷重传感器和测线速度传感器。

所述上下可调式试件安装台包括试件安装板和Z向滑轨，所述试件安装板通过滑块与Z向滑轨连接，试件安装板上设有多个螺纹安装孔。

所述多个螺纹安装孔在试件安装板呈矩阵式分布。

所述打击实验箱体的内壁上设有缓冲层。

所述打击实验箱体的底部呈漏斗状，且打击实验箱体的底部设有与回收箱对应的开口。

所述打击实验箱体的底部开口处设有第二计数器。

所述打击实验箱体的顶面设有透明保护罩。

所述进料装置包括进料盒、进料通道、开关板、限位气缸和电磁阀，所述进料盒的底部开口通过进料通道连接喷射通道，所述开关板设于进料盒的底部开口处，所述限位气缸连接开关板，所述实验控制器通过电磁阀连接限位气缸。

所述实验控制器连接有计时器和第一计数器。

所述喷射通道设于带隔音板的防护罩内。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、通过将荷重传感器、测线速度传感器与碎石实验机的配合，实现实验时钢珠打击力度、打击速度的测试，便于为后续碎石实验的试验条件进行量化，改变原有依靠个人的主观判断来决定产品的测试优劣的缺点，更便于对测试后产品性能的解析与评估。

2、上下可调式试件安装台利用Z向滑轨，可以根据不同试件的大小，调整所需要打击的位置，并采用螺纹安装孔的可拆卸式方式进行适配安装，通用性高，操作方便。

3、打击实验箱体上设有缓冲层，可以防止出现因钢珠与试件一次作用后在打击实验箱体内多次碰撞，而导致测试结果或标定数据不准确的问题。

4、打击实验箱体上设置透明保护罩，便于观察打击状态，打击实验箱体底部的结构不仅可以在试验过程中及时回收钢珠，还可以利用第二计数器对回收钢珠的数量进行计数，便于实验后核对钢珠数目以及校正实验过程中打击次数的准确性。

5、进料装置通过限位气缸与开关板的设置，可以实现钢珠逐个地依次进行打击的目的，通过对单个钢珠打击的力度和速度进行测量，可以获得大量的数据进行标定，提高标定数据的精度。

6、用户可以通过计时器和第一计数器设定实验时间和打击次数，操作方便。喷射通道设于带隔音板的防护罩内，可以很好地降低实验时的噪声。

7、整个装置结构简单，制作成本低，易于推广利用。

附图说明

图1为本实用新型装置中碎石实验机的立体结构示意图；

图2为本实用新型装置中碎石实验机的剖视结构示意图

图3为本实用新型装置中电路原理框图；

图4为本实用新型装置实现打击力度测量的原理示意图；

图5为本实用新型装置实现打击速度测量的原理示意图。

图中：1、荷重传感器，2、测线速度传感器，3、数据采集卡，4、上位机，5、喷射通道，6、进料装置，7、打击实验箱体，8、上下可调式试件安装台，9、实验控制器，10、调压阀，11、压力计，12、第二计数器，13、透明保护罩，14、计时器，15、第一计数器，16、防护罩，601、进料盒，602、进料通道，603、开关板，604、限位气缸，605、电磁阀，801、试件安装板，802、Z向滑轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-5所示，一种碎石实验机测试用标定装置，包括碎石实验机，还包括荷重传感器1、测线速度传感器2、数据采集卡3和上位机4，碎石实验机包括喷射通道5、进料装置6、打击实验箱体7、上下可调式试件安装台8和实验控制器9，喷射通道5水平设置，喷射通道5的一端为压缩空气进气口，并设有调压阀10和压力计11，喷射通道5的另一端与打击实验箱体7连通，进料装置6设于喷射通道5上，上下可调式试件安装台8设于打击实验箱体7内，实验控制器9连接调压阀10和压力计11，荷重传感器1和测线速度传感器2均通过可拆卸式方式安装于上下可调式试件安装台8上，上位机4通过数据采集卡3分别连接实验控制器9、荷重传感器1和测线速度传感器2，测线速度传感器2由多个对射型传感器构成。通过将荷重传感器1、测线速度传感器2与碎石实验机的配合，实现实验时钢珠打击力度、打击速度的测试，便于为后续碎石实验的试验条件进行量化，改变原有依靠个人的主观判断来决定产品的测试优劣的缺点，更便于对测试后产品性能的解析与评估。

上下可调式试件安装台8包括试件安装板801和Z向滑轨802，试件安装板801通过滑块与Z向滑轨802连接，试件安装板801上设有多个螺纹安装孔，多个螺纹安装孔在试件安装板801呈矩阵式分布，利用Z向滑轨802，可以根据不同试件的大小，调整所需要打击的位置，并采用螺纹安装孔的可拆卸式方式进行适配安装，通用性高，操作方便。

打击实验箱体7的内壁上设有缓冲层，可以防止出现因钢珠与试件一次作用后在打击实验箱体7内多次碰撞，而导致测试结果或标定数据不准确的问题，缓冲层可采用橡胶材质，钢珠与缓冲层作用后可顺利落入打击实验箱体7的底部。

打击实验箱体7的顶面设有便于观察打击状态的透明保护罩13，打击实验箱体7的底部呈漏斗状，打击实验箱体7的底部设有与回收箱对应的开口，且打击实验箱体7的底部开口处设有第二计数器12，第二计数器12采用光电传感器，不仅可以在试验过程中及时回收钢珠，还可以利用第二计数器12对回收钢珠的数量进行计数，便于实验后核对钢珠数目以及校正实验过程中打击次数的准确性。

进料装置6包括进料盒601、进料通道602、开关板603、限位气缸604和电磁阀605，进料盒601的底部开口通过进料通道602连接喷射通道5，开关板603设于进料盒601的底部开口处，限位气缸604连接开关板603，实验控制器9通过电磁阀605连接限位气缸604，通过限位气缸604与开关板603的设置，可以实现钢珠逐个地依次进行打击的目的，通过对单个钢珠打击的力度和速度进行测量，可以获得大量的数据进行标定，提高标定数据的精度。

实验控制器9连接有计时器14和第一计数器15，用户可以通过计时器14和第一计数器15设定实验时间和打击次数，操作方便。喷射通道5设于带隔音板的防护罩16内，可以很好地降低实验时的噪声。

本实用新型装置标定过程：如图4和图5所示，喷射通道5连接空压机，荷重传感器1或测线速度传感器2安装在试件安装板801上，并对准喷射通道5的出口，实验控制器9控制调节阀，进而调节压缩空气的压力，使得压力计11上的压力数值达到设定的数值，钢珠投入进料装置6内，通过限位气缸604与开关板603的配合，将钢珠逐个地依次放入喷射通道5内，单个钢珠在设定压力的压缩空气作用下打击荷重传感器1或测线速度传感器2，数据采集卡3将采集到的打击力度和打击速度发送给上位机4，实验员可以通过上位机4直观地看到不同设定气压值下可以得到的打击力度与打击速度，标定过程获得的数据为碎石实验机的打击力度、打击速度标定提供有效依据，确保后续试验结果的精度。

通过对钢珠打击力度与速度理论值的计算，将打击力度、速度理论值与打击力度、速度实测值进行对比，验证了理论计算与实际的测试结果几乎完全一致，更加证明了本实用新型装置使用的可靠性。

本实用新型装置实验过程：将试件安装在试件安装板801上，并根据试件的大小调整试件安装板801在Z向滑轨802上的位置，使得试件的测试面对准喷射通道5，利用实验控制器9设置实验时间、打击次数、气压值等后开始测试，钢珠可准确地按设定的打击力度与打击速度与试件的测试面碰撞，从而可得到精度更高的试件测试结果。