[發(fā)明專利]載重氣囊動態(tài)剛度測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010500825.1
• 申請日: 2010-10-09
• 公開（公告）號: CN101957291A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫小權(quán);鄒麗英
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G08C17/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種載重氣囊的動態(tài)剛度測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，載重氣囊在大型設(shè)施搬動、船舶氣囊下水等方面得到了廣泛的應(yīng)用，但由于這方面缺少理論依據(jù)，出于安全考慮，限制了載重氣囊的進一步應(yīng)用，很多單位都在進行這方面的理論研究，但由于載重氣囊承載力很大，沒有如此大的壓力試驗機支持進行剛度數(shù)據(jù)的測量，一般就只能用小氣囊剛度代替或理論公式計算，存在較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決載重氣囊進一步應(yīng)用的問題，為理論計算提供較精確的氣囊剛度數(shù)據(jù)，本發(fā)明提供一套載重氣囊動態(tài)剛度測試系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

載重氣囊動態(tài)剛度的測試系統(tǒng)，其特征在于：包括氣囊動態(tài)壓力測試裝置和主機模塊，所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置和主機模塊通過無線通信連接，所述主機模塊包括主微處理器，所述主微處理器上連接有測距模塊、傾角測量模塊、第一無線通信模塊和存儲模塊；所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置包括微處理器，所述微處理器上連接有壓力測量模塊和第二無線通信模塊；

所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置與載重氣囊連接，用于檢測氣囊內(nèi)部壓力，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號，再轉(zhuǎn)換成壓力數(shù)據(jù)，并通過第二無線通信模塊與第一無線通信模塊上傳給主微處理器；

所述測距模塊用于測量氣囊在運動過程中的實時高度；

所述傾角測試模塊用于測量測距模塊的安裝基準面的傾角變化；

所述第一無線通信模塊與第二無線通訊模塊用于所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置和主微處理器之間的通信，并在測試結(jié)束后將測試結(jié)果數(shù)據(jù)上傳給上位機；

所述主微處理器用于將各測試模塊測得的數(shù)據(jù)進行處理并保存。

進一步，所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置與氣囊之間安裝有水平保持裝置，所述水平保持裝置包括擺桿，所述擺桿上安裝有聯(lián)接套，所述聯(lián)接套的一端與氣囊動態(tài)壓力測試裝置連接，另一端與氣囊口連接，所述擺桿的前側(cè)安裝有擋板，所述擺桿的上端安裝有用于安裝主機模塊的模塊安裝板，所述擺桿的下端連接有重塊。

進一步，所述聯(lián)接套通過螺母安裝在擺桿上，所述聯(lián)接套和擺桿之間安裝有軸承。

進一步，所述測距模塊是超聲波測距模塊。

或者，所述測距模塊是紅外線測距模塊。

所述水平保持裝置主要用于安裝測試系統(tǒng)，與氣囊的連接和保持測量水平基準始終處于水平狀態(tài)。

本發(fā)明安裝在氣囊上后，所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置跟隨氣囊一起轉(zhuǎn)動，所述水平保持裝置不隨氣囊轉(zhuǎn)動，啟動工作后實時測量氣囊內(nèi)部壓力并通過無線通信模塊將壓力數(shù)據(jù)上傳給主微處理器，測距模塊啟動工作后發(fā)射頭不斷發(fā)出測量信號，信號到達所載重物與氣囊接觸的平面返射回，由接收頭接收，可以測得信號從發(fā)射到接收的時間差，再根據(jù)信號在空氣中的傳播速度，就可以計算出接觸平面到發(fā)射平面的距離，從而進一步計算出氣囊的高度。在測試結(jié)束后主微處理器將測試結(jié)果通過無線通信模塊上傳給上位機，經(jīng)過上位機的處理，得到氣囊承載力和壓縮高度的關(guān)系，為船舶氣囊下水、大型設(shè)施搬運提供理論計算所需的氣囊剛度參數(shù)。

本發(fā)明的有益效果：可以在載重氣囊使用過程中借助所承載重物提供的壓力，通過計算得到氣囊的剛度數(shù)據(jù)，解決了載重氣囊無法得到剛度實驗數(shù)據(jù)的難題，從而為載重氣囊應(yīng)用的理論分析與計算提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖。

圖2是本發(fā)明的氣囊動態(tài)壓力測試裝置的原理框圖。

圖3是本發(fā)明的水平保持裝置的原理框圖。

圖4是本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參照圖1-4，載重氣囊動態(tài)剛度的測試系統(tǒng)，包括氣囊動態(tài)壓力測試裝置1和主機模塊18，所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置1和主機模塊18通過無線通信連接，所述主機模塊18包括主微處理器5，所述主微處理器5上連接有測距模塊2、傾角測量模塊3、第一無線通信模塊4和存儲模塊6；所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置1包括微處理器8，所述微處理器8上連接有壓力測量模塊7和第二無線通信模塊9；

所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置1與載重氣囊20連接，用于檢測氣囊20內(nèi)部壓力，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號，再轉(zhuǎn)換成壓力數(shù)據(jù)，并通過第二無線通信模塊9與第一無線通信模塊4上傳給主微處理器5；

所述測距模塊2用于測量氣囊20在運動過程中的實時高度；

所述傾角測試模塊3用于測量測距模塊2的安裝基準面的傾角變化；

所述第一無線通信模塊4與第二無線通訊模塊9用于所述氣囊動態(tài)壓力測試裝置1和主微處理器5之間的通信，并在測試結(jié)束后將測試結(jié)果數(shù)據(jù)上傳給上位機；