[發(fā)明專利]一種支持人因驗證的按鈕操作性能模擬裝置及模擬方法

在審

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• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112834204A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳明瑾;鄭添;宋霏;謝睿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計院有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

本發(fā)明涉及按鈕壓力試驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種支持人因驗證的按鈕操作性能模擬裝置及模擬方法，包括殼體、實現(xiàn)多種類型按鈕的替換安裝的快換按鈕模塊、實現(xiàn)扭矩到按壓力轉(zhuǎn)換的按壓力轉(zhuǎn)換模塊、通過電流輸出大小控制磁滯阻尼器的扭矩的大小實現(xiàn)按壓力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)扭矩調(diào)節(jié)模塊。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡單、精巧，設(shè)計合理，滿足了核電廠進行按鈕類人機接口設(shè)備的設(shè)計的以下需求：1、基于快換接口可以對多種開關(guān)的按鈕性能進行模擬，適應(yīng)設(shè)備的不同應(yīng)用場景需求；2、基于按壓力轉(zhuǎn)換模塊，利用齒輪齒條機構(gòu)將扭矩阻力轉(zhuǎn)換為按壓力，利用推力測量儀便可以輕松實現(xiàn)對操作壓力的模擬，為舒適的用戶體驗提供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及按鈕壓力試驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種支持人因驗證的按鈕操作性能模擬裝置及模擬方法。

背景技術(shù)

核電廠人機接口的設(shè)計、運行和維修常常是引發(fā)電廠事故的主要原因之一，且在響應(yīng)故障工況和緩解事故后果中起到重要作用。為確保電廠的安全性、可運行性和可維修性，設(shè)計人員需要關(guān)注人機接口設(shè)備的設(shè)計。其中，按鈕類操作開關(guān)就是一類常用的人機接口設(shè)備。

按鈕類操作開關(guān)的規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式多樣，如圓形手指按鈕的規(guī)格有直徑10mm、15mm、20mm、25mm等；矩形手指按鈕的規(guī)格有10×20、15×30、20×40；圓形手掌按鈕的規(guī)格有直徑40mm、50mm、60mm、70mm等。不同的規(guī)格和結(jié)構(gòu)的按鈕，對操縱員的操作效果具有很大的影響。但是，在實際設(shè)計過程缺乏不同規(guī)格和結(jié)構(gòu)的按鈕類操作開關(guān)的參數(shù)驗證的裝置和方法。

針對該問題，通過本發(fā)明的裝置和方法，對不同規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式、按壓行程范圍以及按壓力方面的按鈕類操作開關(guān)進行驗證，通過驗證獲得最優(yōu)的按鈕類操作開關(guān)的參數(shù)設(shè)計，確保操作安全、可靠和舒適，從而提升電廠的安全性、可靠性、舒適性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種裝置對不同規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式、按壓行程范圍、按壓方式以及按壓力方面的按鈕類操作開關(guān)進行驗證，通過驗證獲得最優(yōu)的按鈕類操作開關(guān)的參數(shù)設(shè)計，確保操作安全、可靠和舒適，從而提升電廠的安全性、可靠性、舒適性。

為實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種支持人因驗證的按鈕操作性能模擬裝置，其特征在于：

包括殼體、快換按鈕模塊、按壓力轉(zhuǎn)換模塊、扭矩調(diào)節(jié)模塊；

——殼體，其兩側(cè)壁上部分別對稱設(shè)有上通孔，兩側(cè)壁下部分別設(shè)有下通孔；

——所述快換按鈕模塊，包括上按鈕及設(shè)在上按鈕上的上按鈕快換結(jié)構(gòu)，下按鈕及設(shè)在下按鈕上的下按鈕快換結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多種類型按鈕的替換安裝；

——所述按壓力轉(zhuǎn)換模塊，實現(xiàn)扭矩到按壓力轉(zhuǎn)換，其包括上行程調(diào)節(jié)螺母對、上齒條裝置、上齒輪、中心齒輪、下齒輪、下齒條裝置、下行程調(diào)節(jié)螺母對；

所述上齒輪、中心齒輪、下齒輪依次軸接在殼體內(nèi)，且上齒輪、中心齒輪、下齒輪依次嚙合；

所述上齒條裝置中間部的下表面設(shè)上齒條部、一端部設(shè)有上快換結(jié)構(gòu)，上齒條部與上快換結(jié)構(gòu)之間為上螺紋行程調(diào)節(jié)部，余下部分為上圓柱部；

所述下齒條裝置中間部的上表面設(shè)下齒條部、一端部設(shè)有下快換結(jié)構(gòu)，下齒條部與下快換結(jié)構(gòu)之間為下螺紋行程調(diào)節(jié)部，余下部分為下圓柱部；

上齒條裝置的上圓柱部依次穿過殼體的兩個上通孔，上齒條部與上齒輪的上部嚙合；位于殼體外的上快換結(jié)構(gòu)與上按鈕快換結(jié)構(gòu)裝配連接；位于上快換結(jié)構(gòu)與殼體之間的上螺紋行程調(diào)節(jié)部螺紋連接上行程調(diào)節(jié)螺母對；

下齒條裝置的下圓柱部依次穿過殼體的兩個下通孔，下齒條部與下齒輪的底部嚙合；位于殼體外的下快換結(jié)構(gòu)與下按鈕快換結(jié)構(gòu)裝配連接；位于下快換結(jié)構(gòu)與殼體之間的下螺紋行程調(diào)節(jié)部螺紋連接下行程調(diào)節(jié)螺母對；