一种户外冲击试验系统的制作方法

1.本实用新型是关于一种冲击测试装备，特别是关于一种户外冲击试验系统。


背景技术：

2.冲击试验是用于确定产品在经受外力冲撞或作用时产品的安全性、可靠性和有效性的一种试验方法，主要考核和确定产品在其寿命期间可能经受到的各种冲击的适应能力，即能否在冲击环境下正常工作和保持结构的完整性。
3.目前冲击试验一般是利用电动振动台等设备来进行的，其具有推力大、可控性好、测试范围宽等优点。但是，利用电动振动台进行冲击试验时，一般需要提供较大的电流以驱动电动振动台，对于在室内等环境进行的冲击试验来说，这种需求是容易满足的。但若要在户外，例如野外或者舰船等场合进行冲击试验，则现有的蓄电池、发电机等均难以满足这样的需求，从而使基于电动振动台的冲击试验难以在户外实施。
4.为了从根本上解决这一问题，我们需要从电源入手，设计一种能够满足户外测试环境中大电流冲击测试需求的户外冲击试验系统。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种户外冲击试验系统，其能够满足户外大负载冲击试验所需求的瞬时大电流需求以提供冲击试验所需的冲量。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种户外冲击试验系统，包括电动振动台、传感器、振动控制器、功率放大器和电源；所述传感器设置在电动振动台上，用于监测所述电动振动台的工作参数；所述振动控制器通过功率放大器与电动振动台连接，且所述振动控制器还与传感器连接；所述电源采用超级电容器，所述超级电容器与电动振动台电连接。
8.在一种或多种实施方式中，所述电动振动台的台体上设有超级电容器固定机构，所述超级电容器通过超级电容器固定机构固定在所述台体上。
9.在一种或多种实施方式中，所述超级电容器的电极通过带有安全开关的导电线路与所述电动振动台的电源接口连接形成工作回路。
10.在一种或多种实施方式中，所述电源还包括蓄电池组，所述蓄电池组与传感器、振动控制器及功率放大器连接。
11.在一种或多种实施方式中，所述振动控制器、功率放大器和电源集成设置为撬装式组件。
12.在一种或多种实施方式中，所述超级电容器为多个，其中多个超级电容器并联设置，且每一超级电容器分别通过一带有安全开关的导电线路与所述电动振动台电连接。
13.在一种或多种实施方式中，每一所述超级电容器上还设有一监测组件，所述监测
组件至少用于监测所述超级电容器的温度和剩余电量。
14.在一种或多种实施方式中，所述电源包括多个超级电容器组和电源管理模块，每一超级电容器组包括集成设置的多个超级电容器，所述电源管理模块与每一超级电容器及配合该超级电容器的监测组件和安全开关电连接。
15.在一种或多种实施方式中，所述传感器包括位移传感器或加速度传感器。
16.与现有技术相比本实用新型的优点在于：采用超级电容器替代了传统的外接电源和蓄电池来为振动台供电，超级电容器相比于传统电源有着功率密度高的特点，充放电效率极高，通电状态下瞬时能够提供极高的放电电流，从而为冲击用振动台提高极大的瞬时冲量，以适配大负载的冲击振动测试需求，为满足户外冲击测试需求，超级电容器的容量规格选择200～1000f，电压规格为4～12v。
附图说明
17.图1是本实用新型一种户外冲击试验系统的电路逻辑示意图一；
18.图2是本实用新型一种户外冲击试验系统的结构示意图一；
19.图3是本实用新型一种户外冲击试验系统的电路逻辑示意图二。
20.图中：1、电动振动台；2、振动控制器；3、功率放大器；4、超级电容器；5、安全开关；6、超级电容器固定机构；7、蓄电池组；8、传感器。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
22.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
23.如图1所示，本实用新型一种户外冲击试验系统的基础工作逻辑为首先由振动控制器2编辑并发送控制信号，控制信号经由功率放大器3放大后转送至电动振动台1，电动振动台1接收到放大的控制信号后基于控制信号中包含的参数信息执行振动试验命令，电动振动台1的工作参数由传感器8检测后再反馈至振动控制器2，电动振动台1的工作电源采用电连接在振动台上的超级电容器4，这一技术方案的优势在于采用超级电容器4替代了传统的外接电源和蓄电池来为振动台供电，超级电容器4相比于传统电源有着功率密度高的特点，充放电效率极高，通电状态下瞬时能够提供极高的放电电流，从而为冲击用振动台提高极大的瞬时冲量，以适配大负载的冲击振动测试需求，具体实施时为满足户外冲击测试需求，超级电容器4的容量规格选择200～1000f，电压规格为4～12v。
24.涉及超级电容器4的具体安装方式时，如图2所示，电动振动台1的台体上预制了超级电容器固定机构6，超级电容器4通过超级电容器固定机构6固定在电动振动台1的台体上，具体实施时超级电容器固定机构6可以采用安装在电动振动台1台体上的电源盒，超级电容器4直接封装在电源盒内即可，也可以采用更为便于拆卸的电源卡扣作为超级电容器固定机构6，将超级电容器4直接嵌入电源卡扣即可，超级电容器固定机构6的具体实施方式的选择可以基于具体使用环境中对超级电容器4装配状态的需求来进行选择。基于超级电
容器4本身的特征，超级电容器4一般体积较小且储能容量高，将其固定在振动台台体上，可以在较少增加振动台体积的情况下，使整个试验系统结构简单为简单紧凑，更便于移运，而且可以缩短超级电容器4与振动台的电连接路径，降低电能损耗，提高安全性。
25.为避免出现误操作导致错误出现高压输出而导致电动振动台1在不正确的实现执行冲击动作进而引发对设备和检测人员的意外伤害，需要为超级电容器4组配置安全保险类装置，安全保险类装置的具体设置方法如下：超级电容器4的电极通过带有安全开关5的导电线路与电动振动台1的电源接口连接形成工作回路，采用这一结构，在确认该户外冲击试验系统需要执行测试作业时才可以要执行打开安全开关5这一动作，可以有效避免无测试需求时，特别是有检修维护人员位于电动振动台1测试区域内时该户外冲击试验系统被误启动并开始工作，很大程度上保障了该户外冲击试验系统的安全性和可控性。
26.但同时基于超级电容器4本身的物理特性，即功率密度高，瞬时放电的电流密度大的特点，超级电容器4不能作为该户外冲击试验系统的唯一电源，其原因在于若采用超级电容器4为传感器8、振动控制器2和功率放大器3供电瞬时电流过大，可能对上述部件造成大电流损害，故参考图3，具体实施时，电源还包括蓄电池组7，蓄电池组7与传感器8、振动控制器2及功率放大器3连接，因蓄电池组7电流稳定可控，采用蓄电池组7为除电动振动台1以外的其它设备供电可以有效规避采用超级电容器4作为电源时瞬时输出的大电流造成振动控制器2、传感器8和功率放大器3的损害，保障了系统的工作性能。
27.参考实际测试环境中常见的冲击试验需求，冲击振动测试时需要多次多冲程测试的情况事实上时多于需要单次单冲程冲击测试的，在短时间内需要执行多次冲击动作时单个超级电容器4的充电效率可能无法满足这个频率需求，参考图3，可以将超级电容器4为多个，其中多个超级电容器4并联设置，且每一超级电容器4分别通过一带有安全开关5的导电线路与电动振动台1电连接，这样在需要在短时间内执行多次冲击动作时可以依次开启安全开关5以接入对应的超级电容器4已完成高频率的多次冲击需求。
28.作为整套设备的供电核心组件，超级电容器4的健康状态关系着整体设备能否正常有效工作，据需要为每个超级电容器4配套有效的监控组件，用以监测超级电容器4的温度和剩余电量，更进一步的，可以将电源与监控组件模块化，即电源包括多个超级电容器4组和电源管理模块，每一超级电容器4组包括集成设置的多个超级电容器4，电源管理模块与每一超级电容器4及配合该超级电容器4的监测组件和安全开关5电连接，同时还可以进一步提高该户外冲击试验系统的集成度，可以将振动控制器2、功率放大器3和电源集成设置为撬装式组件，这些设备集成设置后可以使该户外冲击试验系统中的各部件设置更为紧凑，便于管理和移运。
29.此外，传感器8包括位移传感器8或加速度传感器8，可以实时检测冲击测试过程中的冲量数据。
30.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。