[發明專利]中低頻沖擊響應譜測量裝置

有效

• 申請號: 201810844531.7
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108981996B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 閆明;惠安民;金映麗;孫自強;梁松;王鵬;張明遠
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學;中國人民解放軍92942部隊
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

一種中低頻沖擊響應譜測量裝置，該裝置包括彈簧質量單元、主導向單元及電子測量單元；彈簧質量單元包括質量塊（1?3a）和螺旋彈簧（1?2a），機械測量單元包含有：副導向桿（標尺）、卡環、滑動定位膠環，該滑動定位膠環依靠彈性箍在副導向桿（標尺）上，質量塊往復滑動時將膠環推動并停留在正負最大位移處。

技術領域

本發明屬于沖擊測量技術領域，涉及一種沖擊測量儀器，特別涉及一種用于測量中低頻沖擊譜測量裝置的沖擊測量儀。

背景技術

目前，測量沖擊譜的主要方法為利用壓電式加速度傳感器結合機械濾波的方式測量時間曲線計算沖擊響應譜，但由于壓電式加速度傳感器的本身性質，在強沖擊下會激起諧振峰，使產生的電荷無法即刻釋放，從而產生零飄現象。零飄現象的出現會引起中低頻沖擊響應譜測量的準確性以及完整性，其誤差值很大，多為一至兩個數量級，不利于中低頻段抗沖擊技術指標的考核。需利用簧片儀和低頻彈簧質量塊兩種傳統方法測量，用以補充和驗證壓電式加速度傳感器測量得到的沖擊譜，特別是中低頻沖擊譜曲線。但簧片儀在測量低頻譜時，由于末端集中質量對位移響應的影響較大，且簧片儀在受到強烈爆炸沖擊時，易發生根部斷裂情況；而傳統彈簧質量塊在測量中低頻段時，由于爆炸沖擊環境的復雜，極易受到非測量方向的沖擊影響，導致測量數據失真。

發明內容

發明目的：本發明提供一種中低頻沖擊響應譜測量裝置，其目的是解決以往所存在的問題。

技術方案：本發明是通過以下技術方案實現的：

一種中低頻沖擊響應譜測量裝置，該裝置包括彈簧質量單元、主導向單元及電子測量單元；彈簧質量單元包括質量塊和螺旋彈簧，主導向單元為主導向桿，電子測量單元包括與質量塊連接并聯動的磁環以及與主導向桿連接為一體的電子倉，磁環與主導向桿形成磁致伸縮位移傳感器；質量塊套在主導向桿上且質量塊能沿著主導向桿的徑(軸)向移動，螺旋彈簧套在主導向桿上且螺旋彈簧的一端與質量塊連接，螺旋彈簧的另一端與固定在主導向桿上的彈簧端支座連接。

彈簧質量單元分為兩種結構類型：雙螺旋壓簧質量型與單螺旋拉伸彈簧質量型；兩者選其一；

單螺旋拉伸彈簧質量型：主導向桿上設置一個彈簧端支座，螺旋彈簧套在彈簧端支座與質量塊之間，且兩端分別連接彈簧端支座與質量塊；

雙螺旋壓簧質量型：主導向桿上設置兩個彈簧端支座，質量塊設置在兩個彈簧端支座之間，兩個彈簧端支座與質量塊之間均分別套有一根螺旋彈簧。

雙螺旋壓簧質量型彈簧質量單元中的兩根螺旋彈簧在安裝時預壓縮，其預壓縮量略大于或等于該測量裝置的量程值。以保證質量塊在量程范圍內運動時，兩根螺旋彈簧時刻都處于壓縮狀態。

主導向單元中的主導向桿既作為彈簧質量單元的導向，也是電子測量單元中的磁致伸縮位移傳感器測量桿的外殼。

質量塊由質量塊彈簧支座、直線軸承、磁環和法蘭盤；直線軸承、磁環在質量塊內部，質量塊通過直線軸承套在主導向桿上，其中直線軸承可有效降低質量塊往復運動過程中的阻尼作用，磁環套在主導向桿上，磁環本身既為質量塊一部分，又做為電子測量單元中磁致伸縮位移傳感器的磁源。為電子測量單元中的磁致伸縮位移傳感器提供磁場；主導向系統為主導向桿，該主導向桿不但起到對質量塊的導向作用，更是電子測量單元中磁致伸縮位移傳感器測量桿。

在法蘭盤的外沿設置有U型槽，在U型槽內穿過穿過刻有刻度的副導向桿，副導向桿與主導向桿平行；在副導向桿上還套有卡環和滑動定位膠環，卡環設置在U型槽兩側，滑動定位膠環套在卡環外；卡環外徑大于U型槽的寬度，滑動定位膠環外徑大于卡環內徑，且內與副導向桿外徑過盈配合，以防止卡環與滑動定位膠環在未受擾動時隨意竄動。

兩段模具由螺栓連接成一個整體，其中包括變徑彈簧連接端模具、導向彈簧工作段模具、導向彈簧過度段模具；變徑彈簧連接端模具與導向彈簧工作段模具為同心圓柱體，導向彈簧過度段模具其側表面分別與變徑彈簧連接端模具與同心導向彈簧工作段模具的側面相切。