一种便携式冲击传感器标定装置的制作方法

本发明涉及一种传感器标定，具体涉及一种便携式冲击传感器标定装置。

背景技术：

1、冲击传感器，如加速度传感器、速度传感器等，在科研实验和工程建设等方面具有重要的应用，是获取冲击源及其目标冲击参数和响应参数的基本装置。由于很多冲击传感器存在时变特征，其灵敏度参数会随时间而改变，为了提高获取数据的准确性，一般需在冲击传感器使用前进行灵敏度的标定。

2、冲击传感器标定的传统方法为落体台(落锤)标定，有的冲击传感器需要安装在锤面上，标准传感器和被测传感器与落锤一起运动进行标定；另外一种是弹丸冲击标定，标准传感器和被测传感器采用背对背安装方式进行标定。

3、上述的标定方法和装置存在以下问题：

4、第一，传感器与运动部件一起运动，会引起线缆的随动，导致引入多余的误差，同时也会造成操作不便。

5、第二，传感器安装平面较小，能够同时标定传感器数量受限，标定效率低。

6、第三，现有冲击传感器的标定仪器体积庞大且笨重，不方便携带，对环境要求高，还需要供电，不适合外场试验携带使用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种便携式冲击传感器标定装置，解决了现有问题中存在的标定误差大且标定效率低的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种便携式冲击传感器标定装置，其特殊之处在于：包括由上至下依次设置的上安装板、锥形靶板、小缓冲垫、发射管、发射管底板以及卷线机构；

4、所述上安装板通过n个立柱与所述发射管上端固连，并在所述上安装板与所述发射管上端端面之间形成标定空间；

5、所述锥形靶板位于所述标定空间中部，且与所述发射管同轴设置，其大端向上，小端与所述小缓冲垫接触；所述锥形靶板大端处设有靶板外沿；所述靶板外沿套装于所述立柱上，并与所述立柱间隙配合；所述靶板外沿的底面用于安装待标定传感器；

6、所述小缓冲垫安装于所述发射管的管口上端处；

7、所述发射管内设有弹丸、压簧和拉线；所述弹丸与所述发射管间隙配合；所述压簧上端与所述弹丸相抵，其下端与所述发射管底板相抵；所述拉线一端与所述弹丸连接，另一端依次穿过所述压簧和所述发射管底板后与所述卷线机构连接；

8、所述卷线机构安装于所述发射管底板底部，用于收卷或释放所述拉线。

9、在一种可能的实现方式中，还包括大缓冲垫、绝缘环和缓冲垫护环；

10、所述大缓冲垫固定安装在所述靶板外沿顶部，且套装在所述立柱上，并与所述立柱间隙配合；

11、所述绝缘环固定安装于所述靶板外沿底部，且套装于所述立柱上，并与所述立柱间隙配合；所述绝缘环的底面用于安装待标定传感器；

12、所述缓冲垫护环套装于所述小缓冲垫外。

13、在一种可能的实现方式中，所述发射管上端外壁上设有发射管外沿；

14、所述上安装板外径等于所述发射管外沿的外径；

15、所述立柱安装于所述上安装板和所述发射管外沿之间；

16、所述小缓冲垫和所述缓冲垫护环安装于所述发射管外沿上；

17、所述发射管外沿与所述发射管底板之间设有支撑杆。

18、在一种可能的实现方式中，所述发射管管壁上设有观察窗，用于观察所述弹丸的位置，以测量弹丸的速度；

19、所述观察窗沿所述发射管轴向设有刻度尺。

20、在一种可能的实现方式中，所述弹丸底部设有第一限位槽；

21、所述发射管底板上设有第二限位槽；

22、所述压簧两端分别安装于所述第一限位槽和所述第二限位槽内；

23、所述弹丸底部还设有吊环；

24、所述拉线一端通过所述吊环与所述弹丸连接。

25、在一种可能的实现方式中，所述卷线机构包括卷线外壳以及位于所述卷线外壳内的线轮、线轮安装座、电机、电池组件和控制模块；

26、所述拉线另一端与所述线轮连接；

27、所述线轮安装于所述线轮安装座上；

28、所述电机的输出轴与所述线轮的旋转轴连接，用于带动所述线轮旋转；

29、所述电池组件与所述电机连接，用于向所述电机供电；

30、所述控制模块与所述电机连接，用于控制所述电机启停。

31、在一种可能的实现方式中，所述线轮一侧固定连接有棘轮；

32、所述卷线外壳上设有棘爪；

33、所述棘爪的作用端与所述棘轮配合，其另一端伸出所述卷线外壳以供操作。

34、在一种可能的实现方式中，所述卷线机构还包括相互啮合的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮；

35、所述第一锥形齿轮与所述线轮的旋转轴一端连接；

36、所述第二锥形齿轮与所述电机的输出轴连接。

37、在一种可能的实现方式中，所述卷线机构还包括滑轨和设置于所述滑轨上的滑块，以及拨动杠杆；

38、所述滑轨固定于所述卷线外壳内；

39、所述电机固定于所述滑块上；

40、所述拨动杠杆安装于所述卷线外壳上，其一端与所述滑块连接，用于拨动所述滑块，以带动所述电机移动，进而控制所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮的啮合与断开，其另一端伸出所述卷线外壳以供操作。

41、在一种可能的实现方式中，所述卷线机构还包括摇把；

42、所述摇把一端位于所述卷线外壳外，另一端伸入所述卷线外壳与所述线轮的旋转轴另一端连接。

43、本发明的有益效果：

44、1、本发明在上安装板与发射管之间设置了标定空间，锥形靶板设置在标定空间，锥形靶板为近似不动部件，冲击传感器设置于锥形靶板上进行标定，能够消除线缆随动引起的附加误差和操作不便等问题，提高标定结果的准确性。

45、2、本发明采用了锥形放大结构的锥形靶板，能够在保证标准传感器和被测传感器冲击信号一致的情况下，拓宽传感器的安装空间，增加了单次可标定传感器的数量，提高了标定效率。

46、3、本发明的标定装置采用压缩压簧驱动弹丸撞击锥形靶板，冲击力适中，满足大多数冲击传感器标定需求，且可根据需要更换各种类型的待标定传感器，拓宽了标定装置的适用范围。

47、4、本发明的标定装置采用了手动和电动两种操作方式，增加了标定装置使用的便捷性，同时两种方式之间设计有避免操作错位结构，即拨动杠杆，控制第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的啮合与断开，来确保装置使用的可靠性。

48、5、本发明的标定装置整体尺寸较小，小巧轻盈，无附带设备，便于携带，适合外场试验临时使用。

技术特征：

1.一种便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：包括由上至下依次设置的上安装板(97)、锥形靶板(93)、小缓冲垫(92)、发射管(5)、发射管底板(7)以及卷线机构(8)；

2.根据权利要求1所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

4.根据权利要求1-3任一所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

5.根据权利要求1-3任一所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

6.根据权利要求1-3任一所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的便携式冲击传感器标定装置，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种便携式冲击传感器标定装置，包括由上至下依次设置的上安装板、锥形靶板、小缓冲垫、发射管、发射管底板以及卷线机构；上安装板通过立柱与发射管上端固连，并形成标定空间；锥形靶板位于标定空间中部，其大端向上，小端与小缓冲垫接触；锥形靶板大端设有靶板外沿；靶板与立柱间隙配合；小缓冲垫安装于发射管的管口处；发射管内设有弹丸、压簧和拉线；弹丸与发射管间隙配合；压簧上端与弹丸相抵，下端与发射管底板相抵；拉线一端与弹丸连接，另一端穿过压簧和发射管底板后与卷线机构连接；卷线机构安装于发射管底板底部，用于收放拉线。本发明能够消除线缆随动引起的附加误差和操作不便等问题，提高标定的准确性，方便携带。

技术研发人员：方厚林,唐仕英,郭权势,陶思昊,刘赟哲,张亮永,李翱,白武东
受保护的技术使用者：西北核技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19