[實用新型]一種標準動態力校準裝置

有效

• 申請號: 201921362069.3
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN210464788U
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 盧小犇;夏冰玉;李政
• 申請（專利權）人: 上海市質量監督檢驗技術研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 王佳妮;顧俊超

一種標準動態力校準裝置，包括激勵單元、質量單元、被測傳感器、測量單元；激勵單元包括撞擊器、空氣炮、氣泵，撞擊器水平設置，質量單元和測量單元沿撞擊器的撞擊方向依次設置；質量單元包括第二固定架、第一質量塊、第一氣浮軸承、第三固定架、第二質量塊、第二氣浮軸承；被測傳感器安裝于第二質量塊上；測量單元包括第四固定架、激光干涉儀、緩沖器；撞擊器、第一質量塊、第二質量塊、被測傳感器、激光干涉儀設置于同一水平軸線上。本實用新型采用水平臥式結構，通過空氣炮驅動撞擊器產生瞬時動能，兩個由氣浮軸承支撐的質量塊相撞擊，使得位于中間的被測傳感器在受到撞擊時不會被反作用力影響，最終通過激光干涉儀測得準確的數據。

技術領域

本實用新型屬于物理測量技術領域，涉及動態力校準裝置，特別涉及一種標準動態力校準裝置。

背景技術

動態力校準裝置是一種用于校準壓電式傳感器的裝置，其要求能提供一個可測量的精確量化的動態力，從而對被測傳感器進行校準。動態力校準裝置通常采用的是垂直立式結構，通過碰撞質量自由下落對底部傳感器形成瞬時動態力，再對碰撞質量的精確計量、以及碰撞質量下落高度的測量，利用公式計算獲得一個較為準確的量化動態力。這種垂直立式結構動態力校準裝置的局限性是只能提供一個垂直方向的力，無法校準水平方向的力。此外，由于力值的大小取決于碰撞質量和跌落高度，一般只能實現常規量程范圍的力值，若想獲得大力值，則裝置的整體尺寸結構會很大，成本都會很高。

除上述緣由外，垂直立式結構基于原理，被測傳感器需要固定于底部基座上，基座與地面固定。當傳感器受到質量塊撞擊時，被測傳感器與基座之間的固定連接會導致能量傳遞過程中產生反作用力，影響測量準確度。

綜上，需要提出一種水平動態力校準裝置。其中，最難以解決的是如何提供一個無釋放摩擦、無導向偏移的加載系統，以保證動態力能完整地從激勵單元傳遞到被測傳感器，不被外因減損，以及確保碰撞中心的完全一致，使響應波形保持完好。

實用新型內容

本實用新型針對上述問題，提供一種標準動態力校準裝置。

本實用新型的目的可以通過下述技術方案來實現：一種標準動態力校準裝置，包括激勵單元、質量單元、被測傳感器、測量單元；所述激勵單元包括依次連接的撞擊器、空氣炮、氣泵，所述撞擊器水平設置，所述質量單元和測量單元沿撞擊器的撞擊方向依次設置；所述質量單元包括第二固定架、第一質量塊、第一氣浮軸承、第三固定架、第二質量塊、第二氣浮軸承，所述第二固定架和第三固定架沿激勵單元的撞擊器的撞擊方向依次設置，第二固定架上通過第一氣浮軸承安裝有第一質量塊，第三固定架上通過第二氣浮軸承安裝有第二質量塊；所述被測傳感器安裝于第二質量塊的朝向第一質量塊的一端上；所述測量單元包括第四固定架、激光干涉儀、緩沖器，所述第四固定架和激光干涉儀沿撞擊器的撞擊方向依次設置，所述激光干涉儀水平朝向第四固定架設置，所述緩沖器安裝于第四固定架上，緩沖器上設有與激光干涉儀相對應的激光測量通孔；其中，所述激勵單元的撞擊器、質量單元的第一質量塊和第二質量塊、被測傳感器、測量單元的激光干涉儀設置于同一水平軸線上。

進一步地，所述激勵單元的撞擊器包括第一固定架、端蓋、閥門、氣管、罩殼、緩沖墊、撞針、彈簧；所述第一固定架上開設有水平貫通的氣腔孔，第一固定架上的兩側分別設有端蓋和罩殼，所述端蓋蓋住氣腔孔的一端，端蓋上設有閥門，所述閥門通過氣管與空氣炮連接，所述罩殼罩住氣腔孔的另一端，罩殼內設有緩沖墊、撞針、彈簧，所述緩沖墊安裝于氣腔孔的另一端周側，所述撞針水平設置，撞針的一端設有凸臺，撞針的另一端穿出罩殼，所述撞針一端的凸臺朝向氣腔孔的另一端且與緩沖墊相配合，所述彈簧套于撞針上且其兩端分別抵于凸臺和罩殼內壁上。

進一步地，還包括結構單元，所述結構單元包括第一基座、第二基座；所述第一基座固定于第二基座的上面，所述激勵單元、質量單元、被測傳感器、測量單元安裝于第一基座上，所述激勵單元的撞擊器和測量單元的第四固定架固定于第一基座的上面。