一种开关原理类体质测试器材的耐久性能检测装置的制作方法

1.本实用新型属于定制类检测设备技术领域，具体涉及一种开关原理类体质测试器材的耐久性能检测装置。


背景技术：

2.我国历来十分重视国民的体质健康，并不断采取有效措施增强国民的体质，其中一项重要举措就是建立并实施国民体质标准和体质测定制度，运用科学的方法对国民个体的形体、机能和身体素质等进行测试与评定，科学指导全民健康活动的开展，发挥体育对增强国民体质的积极作用。那么，要使国民体质测试的数据准确、测试的效率高效，就要借助测试器材及设备，目前国民体质测试器材的结构、规格样式种类特别繁多，有机械式、电子式、ic卡数据存储式等等。
3.相应的，为了规范国民体质测试器材的生产研发、政府采购、质量检验与质量监督，保证国民体质测试数据的准确可靠，助力全民健身计划的实施，我国出台有相应的行业标准ty/t2001-2005《国民体质测试器材 通用要求》。其中，为了保证测试器材的使用寿命，该标准中要求对器材进行耐久性能测试，耐久性能测试后器材的精度、外观、性能等不可发生任何的改变。
4.但目前，国内针对国民体质测试器材进行耐久性能测试的设备大多为定制专用类型，尤其是以开关原理类体质测试器材为主要实验对象的寿命耐久性能检测设备，通用性差、检测结果偏差大，主要原因在于：
5.1、开关原理类体质测试器材种类繁多，包括反应时测试仪、纵跳测试仪、闭眼单脚测试仪等，且不同厂家和品牌的产品结构、规格样式一般不同，现有的寿命耐久性能检测设备很难满足多种器材的不同检测要求，针对不同器材只能定制专用的工装夹具和试模，致使寿命耐久性能检测设备的通用性差。
6.2、上述标准中，对开关原理类体质测试器材的测试频率及测试次数有严格规定，在耗时较长的检测过程中，现有耐久性能检测设备难以实时有效获取被测样品的实验数据，数据获取不准确，往往导致最终的检测结果偏差较大。


技术实现要素：

7.为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种开关原理类体质测试器材的耐久性能检测装置，以达到提高装置的通用性和标准化程度，并保证最终检测结果精准性的目的。
8.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种开关原理类体质测试器材的耐久性能检测装置，包括工作台、数据收集单元以及开关按动单元，其中，开关按动单元通过位置调整单元架设于工作台上方；
9.所述位置调整单元包括x轴导轨、y轴导轨和高度调节组件；其中，y轴导轨设于工作台上，x轴导轨滑动架设于y轴导轨上方，高度调节组件滑动设于x轴导轨上并与开关按动
单元相固定。
10.作为本实用新型的限定，高度调节组件包括与x轴导轨滑动连接的固定块，以及与固定块螺纹连接并用于固定开关按动单元的丝杆。
11.作为本实用新型的进一步限定，开关按动单元包括与丝杆固定连接的壳体，以及设于壳体内的驱动电机、设于壳体侧壁上的曲柄连杆和通过曲柄连杆与驱动电机动力连接的冲头。
12.作为本实用新型的再进一步限定，冲头与曲柄连杆之间通过缓冲式空气弹簧相固定。
13.作为本实用新型的另一种限定，数据收集单元包括计数组件、测速组件和调速组件。
14.作为本实用新型的进一步限定，计数组件包括计数仪表，以及用于统计冲击次数的第一接近开关；所述第一接近开关与计数仪表中的继电器电连接。
15.作为本实用新型的再进一步限定，测速组件包括测速仪表，以及用于检测冲击速度的第二接近开关；所述第二接近开关与测速仪表中的继电器电连接。
16.作为本实用新型的再进一步限定，调速组件为设于驱动电机和电源连接线路之间的调压器。
17.作为本实用新型的其它限定，工作台上放置有用于固定被测样品的金属外框。
18.由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：
19.（1）本实用新型通过位置调整单元将开关按动单元架设于工作台上方，使开关按动单元具有三个自由度，根据待检测开关原理类体质测试器材的类型和结构可相应调整开关按动单元的固定位置，进而针对不同的开关原理类体质测试器材本装置均可满足其检测要求。本实用新型通用性强，可适用于绝大多数的开关原理类体质测试器材，能够快速、有效的完成对开关原理类体质测试器材的检测工作。
20.（2）本实用新型开关按动单元中利用曲柄连杆将驱动电机的旋转运动转变为冲头的往复运动，检测过程中可完成对开关原理类体质测试器材中开关按钮的重复按动。并且，冲头与曲柄连杆之间设置的缓冲式空气弹簧，可起缓冲作用，当冲头按动开关原理类体质测试器材中的开关按钮时，冲头受到的部分冲击力可被抵消，能有效降低冲头的损坏概率，且随着检测工作的持续进行，开关按钮性能逐步降低或损坏，其保护作用更显著。
21.本实用新型中的开关按动单元作为人体试模，自动化程度高，结构稳定不易损坏，能够持续对开关按钮进行50000-100000次以上的按动，可满足长时间、高频率的检测工作，保证寿命耐久性测试的持续进行。
22.（3）本实用新型中的数据收集单元利用两个高速接近开关检测冲头的冲击速度、统计冲头的冲击次数，能够自动完成实验数据的收集工作，并可通过仪表实时准确的将数据反馈给工作人员，进而工作人员可通过实验数据监控检测工作的进度。
23.（4）本实用新型数据收集单元中的调速组件，利用调压变速原理可调节驱动电机的转速，进而在检测过程中可实现对冲头冲击速度的控制。针对不同开关原理类体质测试器材进行耐久性能检测时，本实用新型均能保证冲头速度（即按动开关的频率）达到《国民体质测试器材 通用要求》标准中的规定，标准化程度高。
24.（5）本实用新型工作台上放置的金属外框，可依靠其自身重力将待检测开关原理
类体质测试器材固定在工作台上，在较长时间的检测过程中，可避免被检样品出现位置偏移的情况。
附图说明
25.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
26.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例中开关按动单元的内部结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例中开关按动单元的侧视图；
29.图中：1、工作台；2、金属外框；3、被测样品；4、y轴导轨；5、x轴导轨；6、固定块；7、丝杆；8、手轮；9、开关按动单元；10、壳体；11、驱动电机；12、曲柄连杆；13、冲头；14、计数仪表表盘；15、测速仪表表盘；16、调速旋钮 ；17、第一接近开关；18、第二接近开关。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。
31.实施例
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一种开关原理类体质测试器材的耐久性能检测装置
32.如图1所示，本实施例包括工作台1、数据收集单元、开关按动单元9和位置调整单元。其中，工作台1既是用于安装固定数据收集单元、开关按动单元9和位置调整单元的基础平台，也是用于放置被测样品3的测试平台。本实施例中，工作台1为底部设有支腿的长方形底板，且为了方便被测样品3在工作台1上的固定，工作台1上还放置有金属外框2。
33.一、位置调整单元
34.位置调整单元用于将开关按动单元9架设于工作台1上方，并实现对开关按动单元9位置的调整。如图1所示，位置调整单元包括x轴导轨5、y轴导轨4和高度调节组件。其中，y轴导轨4于工作台1上平行设置有两条，x轴导轨5设有一条，且x轴导轨5通过带锁滑块和光杆架设于两条y轴导轨4之上。
35.高度调节组件在实现开关按动单元9与x轴导轨5滑动连接的同时，还能够完成对开关按动单元9固定高度的调整。如图3所示，高度调节组件包括固定块6以及与固定块6螺纹连接的丝杆7。其中，固定块6通过螺栓与x轴导轨5上的带锁滑块相固定，丝杆7则与开关按动单元9相固定。为便于拧动丝杆7，实现对开关按动单元9固定高度的调整，丝杆7的顶端还固定设置有手轮8。
36.此处需要说明的，本实施例中涉及的x轴、y轴等坐标方位名词，仅为便于结构的描述，并不用于限制本实施例。
37.二、开关按动单元9
38.开关原理类体质测试器材耐久性能检测过程中，开关按动单元9用于重复按动被测样品3中的开关按钮。如图2所示，开关按动单元9包括壳体10、驱动电机11、曲柄连杆12和冲头13。其中，壳体10同一侧的上下两端向外延伸，与高度调节组件中的丝杆7相固定；驱动电机11设于壳体10内部，动力输出端通过壳体10侧壁上的曲柄连杆12与冲头13动力连接，借助曲柄连杆12进行动力传输，驱动电机11的旋转运动即可转变为冲头13的往复运动。
39.更具体的，如图3所示，曲柄连杆12包括依次铰接的曲柄、第一连杆和第二连杆。其
中，曲柄与驱动电机11的动力输出端相固定，第一连杆连接于曲柄和第二连杆之间，第二连杆设于壳体10外侧壁的滑槽内，并且第二连杆的自由端通过缓冲式空气弹簧与冲头13相固定。
40.三、数据收集单元
41.开关原理类体质测试器材耐久性能检测过程中，数据收集单元主要用于采集相关检测数据。数据收集单元包括计数组件、测速组件和调速组件。其中，计数组件用于统计冲头13的冲击次数，包括计数仪表以及与计数仪表中继电器电连接的第一接近开关17；测速组件用于检测冲头13的冲击速度，包括测速仪表以及与测速仪表中继电器电连接的第二接近开关18；调速组件用于实现对冲头13冲击速度的调节，是设于驱动电机11与电源连接线路之间的调压器。
42.更具体的，为了数据采集的准确性，本实施例中的第一接近开关17和第二接近开关18均设于开关按动单元9的壳体10中，处于第一连杆和第二连杆的连接位置处，具体结构如图2所示。
43.为了实现人机交互，本实施例中的计数仪表、测速仪表和调压器全部整合于工作台1一侧的机箱内。如图1所示，计数仪表表盘14、测速仪表表盘15和调压器的调速旋钮16均位于机箱的倾斜表面上。
44.本实施例的工作过程如下所示：
45.本实施例用于对反应时测试仪、纵跳测试仪、闭眼单脚测试仪等开关原理类体质测试器材寿命耐久性能的检测。此处以对反应时测试仪寿命耐久性能的检测为例，阐述本实施例的工作过程：
46.启动设备，通过测速组件与调速组件的配合，将冲头13的速度调整至《国民体质测试器材 通用要求》标准中的规定速度；关闭设备，将反应时测试仪放置于工作台1上，并用金属外框2对其进行固定；然后调整x轴导轨5、y轴导轨4上带锁滑块的位置，直至开关按动单元9中的冲头13与被测样品3的开关按钮上下对正；再通过高度调节组件将冲头13调整至适当高度后，再次启动设备，进行测试。
47.上述标准中规定，检测过程中要求对反应时测试仪的开关按钮按动100000次。检测过程中，计数组件对冲头13的冲击次数进行统计，并通过计数仪表表盘14反馈给工作人员，使工作人员可监控检测工作的进度。
48.结果判定：若未达到次数要求，但肉眼即可判定开关按钮已损坏，则提前停止设备，记该反应时测试仪为不达标产品；若已达到规定次数，但肉眼无法判定开关按钮是否损坏，则通过接电测试等专业手段检测该开关按钮是否损坏，进而判定该反应时测试仪是否达标。
49.需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。