一种渔竿刚度测量仪及测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及渔竿研发及生产工艺的技术领域，尤其涉及一种能够准确、量化的测量渔竿刚度的渔竿刚度测量仪及测量方法。
【背景技术】
[0002]渔竿的刚度通俗的讲就是渔竿的钓性，通常按渔竿刚度的软硬区分为19钓、28钓、37钓或者甚至更软的46钓，渔竿的“钓性”对于钓鱼爱好者来说至关重要，根据目标鱼种和渔情应该选择具有最适合钓性的渔竿。
[0003]目前区分“钓性”的方式主要为两种，一是通过人工手掂晃动后，仅凭感觉判别，二是借助辅助支架，在渔竿上挂重物，观察渔竿弯曲的曲线情况。以上两种方式的共同缺点是没有量化渔竿的物理特性，缺乏客观性，同一个渔竿因测试者不同有可能被判为几个不同的结果。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种能够准确、量化地测量渔竿刚度的渔竿刚度测量仪及测量方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明一方面提出了一种渔竿刚度测量仪，包括主机架，在所述主机架上设有测试机组件、渔竿约束组件、信号控制及处理电路板、控制面板、电源以及显示、存储及输出装置;其中所述测试机组件包括第一带电机滑台，在所述第一带电机滑台上设有位移传感器，所述第一带电机滑台上还设有第一滑动体，所述第一滑动体上设有压力传感器，所述压力传感器上设有压力传感器探头，所述第一带电机滑台由所述电源供电，并且由所述信号控制及处理电路板控制;所述压力传感器和位移传感器与所述信号控制及处理电路板相连接;所述控制面板以及所述显示、存储及输出装置分别与所述信号控制及处理电路板相连接;所述电源还对信号控制及处理电路板、控制面板以及显示、存储及输出装置供电。
[0006]优选的是，所述渔竿约束组件采用第一渔竿约束组件，所述第一渔竿约束组件包括第二带电机滑台，所述第二带电机滑台上固定有固定约束块，所述第二带电机滑台设有第二滑动体，所述第二滑动体上设有移动约束块;其中所述第二带电机滑台由所述电源供电，并且由所述信号控制及处理电路板控制。
[0007]优选的是，所述渔竿约束组件采用两个第二渔竿约束组件，该两个第二渔竿约束组件沿着所述测试机组件的测试机轴线对称设置于所述测试机组件的左右两侧;所述第二渔竿约束组件包括约束块支架，在所述约束块支架的上端设有固定轮，其下端设有压紧轮，在所述压紧轮和所述约束块支架的底端之间设有第二压缩弹簧。
[0008]优选的是，所述渔竿约束组件采用两个固定于所述主机架上的任意截面形状的柱形挡块，该两个柱形挡块沿着所述测试机组件的测试机轴线对称设置于所述测试机组件的左右两侧。
[0009]优选的是，所述渔竿约束组件采用气动或者电动的夹持机械手。
[0010]优选的是，所述信号控制及处理电路板包含信号采集卡和多路步进电机驱动控制器。
[0011]优选的是，所述位移传感器采用电子尺或者旋转编码器。
[0012]优选的是，所述显示、存储及输出装置采用智能显示仪或者PC机。
[0013]优选的是，所述显示、存储及输出装置采用USB或者无线连接的方式与所述信号控制及处理电路板相连接。
[0014]优选的是，所述渔竿刚度测量仪还包括移送机组件，所述移送机组件包括移送机架，在所述移送机架的顶端安装有被动移送轮，所述移送机架的底端或侧端安装有滑轨，所述滑轨上设有减速电机，在所述减速电机的减速机侧设有主动移送轮，在所述减速电机的电机侧与所述移送机架的底端之间设有第一压缩弹簧;其中所述减速电机由所述电源供电，并且由所述信号控制及处理电路板控制。
[0015]本发明的另一方面还提出了一种上述渔竿刚度测量仪的测量方法，所述方法包括以下步骤:步骤1、将待测渔竿通过所述渔竿约束组件进行约束;步骤2、通过所述显示、存储及输出装置向所述信号控制及处理电路板发送控制命令，驱动所述第一带电机滑台进行动作，使设有压力传感器的第一滑动体向待测渔竿方向移动，所述压力传感器上设置的压力传感器探头的移动轨迹线与待测渔竿相互垂直;步骤3、当所述压力传感器探头推动待测渔竿进行弯曲变形时，通过所述信号控制及处理电路板采集所述压力传感器和位移传感器检测到的待测渔竿的变形应力F和待测渔竿的变形量△ λ信号，并对以上两组信号进行变送处理;步骤4、通过所述信号控制及处理电路板计算待测渔竿的刚度K=F/AA，并将计算结果传送至所述显示、存储及输出装置进行显示以及后期处理;或者通过所述信号控制及处理电路板将变送处理后的信号传送至所述显示、存储及输出装置中进行待测渔竿刚度K的计算，并通过所述显示、存储及输出装置进行实时曲线图显示及后期处理。
[0016]优选的是，在所述步骤4中，当所述显示、存储及输出装置采用PC机时，后期处理包括利用CAE(计算机辅助工程)软件实现虚拟的静态或动态的图形化显示及分析，并在计算机中展现待测渔竿在不同载荷下的弯曲变形状态。
[0017]优选的是，当所述渔竿刚度测量仪包含移送机组件时，在所述步骤I之前增加步骤O:将待测渔竿通过所述移送机组件进行移送。
[0018]本发明的上述方案的有益效果在于上述渔竿刚度测量仪能够准确、量化的测量待测渔竿的刚度，并且其智能化、自动化程度较高，能够极大的缩短渔竿新产品的研发周期，并且在渔竿的量产过程中也可用于在线抽检，以确保各批次产品品质的一致性。
【附图说明】
[0019]图1示出了本发明所涉及的渔竿刚度测量仪的第一种实施例的俯视结构示意图。
[0020]图2示出了本发明所涉及的渔竿刚度测量仪的第二种实施例的俯视结构示意图。
[0021]附图标记:1_测试机组件，2-第一带电机滑台，3-第一滑动体，4-压力传感器，5-压力传感器探头，6-位移传感器，7-第二滑动体，8-第一渔竿约束组件，9-第二带电机滑台，10-固定约束块，11-移动约束块，12-测试机轴线，13-移送机组件，14-被动移送轮，15-主动移送轮，16-减速电机，17-第一压缩弹簧，18-滑轨，19-移送机架，20-第二渔竿约束组件，21-固定轮，22-压紧轮，23-第二压缩弹簧，24-约束块支架，25-信号控制及处理电路板，26-控制面板，27-电源，28-显示、存储及输出装置，29-主机架，30-第一渔竿约束组件轴线，31-第二渔竿约束组件轴线，A-待测渔竿。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0023]实施例1
如图1所示，本发明所涉及的渔竿刚度测量仪包括主机架29，在所述主机架29上设有测试机组件1、渔竿约束组件、信号控制及处理电路板25、控制面板26、电源27以及显示、存储及输出装置28。
[0024]其中所述测试机组件I包括第一带电机滑台2，在所述第一带电机滑台2上设有位移传感器6，所述第一带电机滑台2上还设有第一滑动体3，所述第一滑动体3上设有压力传感器4，所述压力传感器4上设有压力传感器探头5。所述第一带电机滑台2由所述电源27供电，并且由所述信号控制及处理电路板25控制;所述压力传感器4和位移传感器6与所述信号控制及处理电路板25相连接，由所述信号控制及处理电路板25负责所述压力传感器4和位移传感器6的信号采集与变送处理。本发明所涉及的位移传感器6可采用电子尺或者旋转编码器。
[0025]在本实施例中，所述渔竿约束组件采用第一渔竿约束组件8，所述第一渔竿约束组件8包括第二带电机滑台9，所述第二带电机滑台9上固定有固定约束块10，所述第二带电机滑台9上设有第二滑动体7，所述第二滑动体7上设有移动约束块11。所述第二带电机滑台9由所述电源27供电，并且由所述信号控制及处理电路板25控制。所述第一渔竿约束组件8的轴线30与所述测试机组件的测试机轴线12之间的间距为I OOmm?300mm。
[0026]所述信号控制及处理电路板25包含信号采集卡和多路步进电机驱动控制器。所述信号采集卡和多路步进电机驱动控制器为市场上通用的产品，在此不做赘述。所述信号采集卡负责所述压力传感器4和位移传感器6的信号采集与变送处理(所谓变送处理就是将传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号)。所述步进电机驱动控制器控制着所述第一带电机滑台2以及第二带电机滑台9。
[0027]所述控制面板26与所述信号控制及处理电路板25相连接，用于执行开关机、复位以及手动操作等简单操作。
[0028]所述电源27用于对所述第一带电机滑台2、第二带电机滑台9、信号控制及处理电路板25、控制面板26以及显示、存储及输出装置28供电。
[0029]所述显示、存储及输出装置28采用USB或者无线连接的方式与所述信号控制及处理电路板25相连接，具体的所述显示、存储及输出装置28可采用智能显示仪或者PC机，用于实现对所述信号控制及处理电路板25进行自动控制，具体是通过编程或上位机软件对所述信号采集卡和步进电机驱动控制器发送控制命令;所述显示、存储及输出装置28还用于实时显示渔竿刚度曲线，并将数据进行存储、打印等后期处理，当所述显示、存储及输出装置28采用PC机时，后期处理还包括利用CAE(计算机辅助工程)软件实现虚拟的静态或动态的图形化显示及分析，并在计算机中展现待测渔竿在不同载荷下的弯曲变形状态。(CAE是Computer Aided Engineering，计算机辅助工程的简称，是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。)具体的渔竿刚度的运算可以在所述信号控制及处理电路板25中进行，也可以在所述显示、存储及输出装置28中进行。
[0030]在具体的工作过程中，可以手动的将待测渔竿A置于所述测试机组件I和第一渔竿约束组件8的相应位置。为了增加自动化程度，本发明所涉及的渔竿刚度测量仪还可以配置移送机组件13，所述移送机组件13包括移送机架19，在所述移送机架19的顶端安装有被动移送轮14，所述移送机架19的底端或侧端安装有滑轨18，所述滑轨18上设有减速电机16，在所述减速电机16的减速机侧设有主动移送轮15，在所述减速电机16的电机侧与所述移送机架19的底端之间设有第一压缩弹簧17。所述减速电机16由所述电源27供电，并且由所述信号控制及处理电路板25控制