[發明專利]一種寬量程脈沖力校準裝置

在審

• 申請號: 201510909749.2
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105486450A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 楊軍;尹肖;李善明;曹亦慶;何旋
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01L27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種寬量程脈沖力校準裝置，其特征在于，包括裝置基座(1)、導 軌(2)、緩沖機構(3)、落錘提升與釋放機構(4)、錘體扶正機構(5)、 大錘體(6)套組與緩沖墊層(7)套組、大量程參考動態力傳感器(8)與 砧座(9)、小量程參考動態力傳感器(11)與安裝砧座(12)、小錘體(14) 套組、高精度標準加速度計(15)；

裝置基座(1)用于向安裝于其上的部件提供安裝位置及平穩支撐；

導軌(2)下端固定安裝于裝置基座(1)上，上端穿過錘體扶正機構 (5)上的導軌孔，用于保證錘體扶正機構(5)在下落過程中不偏離豎直 方向；

緩沖機構(3)安裝于裝置基座(1)上，位于導軌(2)的內側，用于 防止與大錘體(6)分離后的錘體扶正機構(5)繼續下落；

落錘提升與釋放機構(4)用于克服重力將錘體扶正機構(5)及大錘 體(6)提升并保持在一定高度；

錘體扶正機構(5)用于處于一定高度的時候在水平與豎直方向上固位 大錘體(6)；

大錘體(6)安裝于錘體扶正機構(5)上，用于通過自由下落提供脈 沖力，以及為安裝砧座(12)和高精度標準加速度計(15)提供安裝位置 及支撐；

緩沖墊層(7)用于與大錘體(6)相配合，安裝于其下端，在其發生 碰撞時提供緩沖力，避免其受損；

砧座(9)安裝于裝置基座(1)上，用于為大量程參考動態力傳感器 (8)提供支撐；

大量程參考動態力傳感器(8)用于為校準大力值傳感器提供標準值；

高精度標準加速度計(15)安裝于裝置基座(1)或大錘體(6)上， 用于為錘體的加速度測量提供標準值；

安裝砧座(12)安裝于大錘體(6)上，用于為小量程參考動態力傳感 器(11)提供安裝位置及支撐；

小量程參考動態力傳感器(11)用于為校準小力值傳感器提供標準值；

小錘體(14)在所述裝置使用時安裝于被校小量程力傳感器上，用于 通過自由下落提供小力值脈沖力；

大錘體(6)套組由N個不同材料相同結構尺寸的大錘體(6)組成，N 為大于或等于1的整數，用于在所述裝置使用時通過選用不同的大錘體(6) 提供不同大小的大幅值脈沖力；

緩沖墊層(7)套組由M個厚度不同的緩沖墊層(7)組成，M為大于 或等于1的整數，用于在所述裝置使用時通過選用不同厚度的緩沖墊層(7) 提供不同脈寬的脈沖力；

小錘體(14)套組由K個不同質量的小錘體(14)組成，K為大于或 等于1的整數，用于在所述裝置使用時通過選用不同的小錘體(14)提供 不同大小的小幅值脈沖力；

所述大量程參考動態力傳感器(8)在所述裝置使用時通過砧座(9) 安裝在裝置基座(1)上，敏感面朝上，被校大量程力傳感器(10)敏感面 朝下與大量程參考動態力傳感器(8)面對面固定安裝；

所述小量程參考動態力傳感器(11)在所述裝置使用時通過安裝砧座 (12)安裝到大錘體(6)上端面中間，敏感面朝上，被校小量程力傳感器 (13)敏感面朝下與小量程參考動態力傳感器(11)面對面固定安裝，小 錘體(14)固定安裝在被校小量程力傳感器安裝面上；

在使用所述裝置進行大量程力傳感器校準時，高精度標準加速度計 (15)安裝在裝置基座(1)上，而在進行小量程力傳感器校準時，高精度 標準加速度計(15)安裝在大錘體(6)上端面；

工作過程：

落錘提升與釋放機構(4)沿導軌(2)提升錘體扶正機構(5)和大錘 體(6)，根據需要抱住或釋放，提升的高度可通過光柵線位移測量系統進 行測量；錘體扶正機構(5)連同大錘體(6)被釋放時，扶正機構(5)沿 所述導軌(2)與所述大錘體(6)一同自由下落，自由下落的大錘體(6) 通過緩沖墊層(7)與被校大量程力傳感器(10)發生碰撞，此時扶正機構 (5)與大錘體(6)脫離并繼續下落，錘體撞擊過程中產生類似半正弦加 速度，并施加脈沖力于被校大量程力傳感器(10)受力面上；

所述大量程參考動態力傳感器(8)力值輸出減去慣性力誤差修正值后 作為被校大量程力傳感器(10)的脈沖力輸入，慣性力誤差修正值為有效 慣性質量乘以高精度加速度計(15)測量到的加速度，有效慣性質量為大 量程參考動態力傳感器(8)有效慣性質量、安裝夾件質量與被校大量程力 傳感器(10)有效慣性質量之和；

所述小量程參考動態力傳感器(11)力值輸出減去慣性力誤差修正值 后作為被校小量程力傳感器(13)的脈沖力輸入，慣性力誤差修正值為有 效慣性質量乘以高精度加速度計(15)測量到的加速度，有效慣性質量為 小量程參考動態力傳感器(11)有效慣性質量、安裝夾件質量與被校小量 程力傳感器(13)有效慣性質量之和。