一种用于回弹仪冲击能校准的能量摆的制作方法

1.本发明涉及检定校准领域，尤其涉及一种用于回弹仪冲击能校准的能量摆。


背景技术：

2.回弹仪俗语称混凝土回弹仪，是用于检测混凝土抗压强度的一种检测设备，其结构如图1所示，包括回弹仪壳体2，回弹仪壳体的前端导向移动装配有弹击杆1，回弹仪壳体内还装配有弹击锤、弹击锤弹簧和用于钩挂弹击锤的挂钩，弹击锤弹簧为一个拉簧。回弹仪壳体上沿前后方向导向移动装配有回弹仪指针3，回弹仪指针外侧通过螺钉固定有透明的指针护板4，指针护板上设置有与回弹仪指针对应设置的刻度值。
3.第一次使用时，将弹击杆顶住混凝土的表面，然后轻轻按压回弹仪壳体，使按钮松开，当放松压力时弹击杆伸出，挂钩钩挂上弹击锤；随后，使弹击杆和回弹仪壳体的轴线始终垂直于混凝土的表面并缓慢均匀按压，按压过程中，弹击锤弹簧逐渐储能，当到达按压极限值时，弹击锤与挂钩脱落，弹击锤弹簧释放能量，在弹击锤弹簧的作用下，弹击锤撞击弹击杆后端，弹击杆前端撞击混凝土，弹击锤反弹拖动回弹仪指针向后移动到某个刻度值处，该刻度就对应回弹仪的回弹值，回弹值是指回弹的距离与冲击前弹击锤与弹击杆的距离之比，以百分比计算作为混凝土抗压强度相关的指标之一，来推定混凝土的抗压强度。
4.其基本的原理就是，混凝土越硬即抗压强度越强时，弹击杆撞击混凝土时，混凝土吸收的能量就越少，弹击锤撞击弹击杆后回弹的位移就越大；混凝土越软即抗压强度越弱时，弹击杆撞击混凝土时，混凝土吸收的能量就越多，弹击锤撞击弹击杆回弹的位移就越小。由此可见，弹击锤弹簧是决定回弹仪测量是否准确的关键，根据相应的检定规范，需要定期对回弹仪进行校准，回弹仪校准的本质是对弹击锤弹簧弹性系数的校准，现有技术中，在对回弹仪进行校准时，通常的做法是将回弹仪拆散，将弹击锤弹簧单独取出后对弹击锤弹簧进行单独校准，这种校准方式不仅工作量大，而且弹击锤弹簧的校准环境并非是安装在回弹壳体中的工作环境，即使在外面将弹击锤弹簧进行校准后，也无法保证，重新安装回回弹仪壳体中后，回弹仪的输出值是准确的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种不需拆卸回弹仪壳体就可以对回弹仪进行校准的用于回弹仪冲击能校准的能量摆。
6.为解决上述技术问题，本发明中一种用于回弹仪冲击能校准的能量摆的技术方案如下：一种用于回弹仪冲击能校准的能量摆，包括支架，支架上设置有牛顿摆，牛顿摆包括通过至少两个沿左右方向顺序设置的摆球，摆球通过拉力件与支架相连，各摆球的重量均与待校准回弹仪的弹击锤的重量相同，支架上还沿左右方向导向移动装配有用于携带回弹仪左右移动的移动支座，支架上设置有驱动移动支座左右移动的驱动机构，能量摆还包括摆球限位装置，摆球限位装置包括装置架，装置架上沿上下方向导向移动装配有摆球限
位杆，摆球限位杆与装置架之间设置有用于对摆球限位杆施加朝下方向作用力的限位杆复位弹簧，摆球限位杆上还沿左右方向导向移动装配有锁扭，锁扭与摆球限位杆之间设置有用于对锁扭施加朝左方向作用力的锁扭复位弹簧，装置架上设置有用于与锁扭底部挡止配合以使摆球限位杆挡止于对应摆球右侧的装置架支撑沿，移动支座的右端设置有锁扭顶杆，当移动支座携带回弹仪朝右移动至弹击锤与挂钩脱落时，锁扭顶杆顶推锁扭由装置架支撑沿上移开。
7.进一步的，移动支座通过燕尾型导轨与支架导向移动配合，燕尾型导轨的底部设置有沿左右方向布置的齿条，支架上转动装配有与齿条咬合传动的齿轮，驱动机构包括驱动齿轮转动的驱动电机。
8.进一步的，移动支座上设置有轴线沿左右方向延伸的与回弹仪外周弧度适配的回弹仪定位槽，移动支座上于回弹仪定位槽的左侧设置有用于挡止于回弹仪左端的回弹仪挡板。
9.进一步的，摆球限位杆包括两个前后间隔布置的用于挡止于对应摆球右侧的摆球挡杆，摆球限位杆还包括固定于两个摆球挡杆下侧的导向杆，导向杆与装置架导向移动配合。
10.进一步的，能量摆还包括用于检测最右侧摆球的上摆高度的高度检测装置。
11.进一步的，拉力件为拉绳或者拉杆。
12.进一步的，摆球限位装置相对支架的安装位置可以左右移动调整。
13.进一步的，装置支架包括实现与摆球限位杆导向配合的限位杆导向套，支架上开设有导向方向沿左右方向延伸的导向长孔，限位杆导向套导向移动装配于导向长孔中，限位杆导向套上固定有连接板，连接板通过螺栓与支架相连。
14.本发明的有益效果为：本发明中利用牛顿摆实现回弹仪冲击能的直观显示，具体的，将待校准的回弹仪放置于移动支座上，通过移动支座带着回弹仪朝右移动，此过程中，摆球限位杆处于高位，摆球限位杆挡止于对应摆球的右侧，也就是说此时的摆球不能朝右摆动，随着回弹仪的持续朝右移动，弹击杆右端顶抵在不能朝右移动的摆球上，模拟真实环境中回弹仪的使用过程，弹击锤弹簧逐渐储能，当达到储能极限即弹击锤与挂钩脱落时，移动支座上的锁扭顶杆顶推锁扭由装置架支撑沿上移开，在限位杆复位弹簧的作用下，摆球限位杆下行而解除对相应摆球的挡止，弹击锤朝右移动撞击弹击杆，弹击杆撞击最左侧的摆球，利用牛顿摆原理，最右侧的摆球向上摆起，通过最右侧的摆球的摆动高度可以判断回弹仪的弹击锤弹簧是否符合要求，而最左侧的摆球就模拟了不能移动的混凝土表面，使得对回弹仪的校准过程与回弹仪真实的使用过程无异，弹击杆撞击摆球后，移动支座带动回弹仪朝左回退即可。
附图说明
15.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：图1是本发明背景即使中回弹仪的结构示意图；图2是本发明中一种用于回弹仪冲击能校准的能量摆的一个实施例的结构示意
图；图3是弹击杆撞击最左侧摆球后的状态示意图；图4是图2中移动支座的侧视图；图5是图2中摆球限位杆与对应摆球的配合示意图；图6是图2中摆球限位装置的结构示意图；图7是图3中摆球限位装置的结构示意图；附图标记说明：1、弹击杆；2、回弹仪壳体；3、回弹仪指针；4、指针护板；5、回弹仪；6、移动支座；7、支架；8、齿条；9、齿轮；10、锁扭顶杆；11、摆球限位装置；12、摆球限位杆；13、第一摆球；14、第二摆球；15、第三摆球；16、拉绳；17、燕尾型导轨；18、回弹仪定位槽；19、回弹仪挡板；20、摆球挡杆；21、导向杆；22、拨板；23、导向长孔；24、连接板；25、螺栓；26、限位杆导向套；27、限位杆复位弹簧；28、锁扭复位弹簧；29、锁扭；30、锁扭引导斜面；31、装置架支撑沿；32、摆球横梁。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
17.需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
18.本发明中一种用于回弹仪冲击能校准的能量摆的实施例：包括支架7，支架7上设置有牛顿摆和摆球限位装置11，支架包括固定设置的摆球横梁32，牛顿摆还包括三个沿左右方向顺序设置的摆球，各摆球通过各自对应的拉力件与摆球横梁相连，本实施例中的拉力件为拉绳16。
19.自左至右，各摆球分别为第一摆球13、第二摆球14和第三摆球15，各摆球的重量均与待校准回弹仪的弹击锤的重量相同。支架上还沿左右方向导向移动装配有用于携带回弹仪左右移动的移动支座6，支架上设置有驱动移动支座左右移动的驱动机构。本实施例中，移动支座通过燕尾型导轨17与支架导向移动配合，支架上开设有与燕尾型导轨配合的燕尾型导向槽，燕尾型导轨17的底部设置有沿左右方向布置的齿条8，支架上转动装配有与齿条咬合传动的齿轮9，驱动机构包括驱动齿轮转动的驱动电机，驱动电机为一个伺服电机。
20.移动支座上设置有轴线沿左右方向延伸的与回弹仪外周弧度适配的回弹仪定位槽18，移动支座上于回弹仪定位槽的左侧设置有用于挡止于回弹仪左端的回弹仪挡板19。
21.摆球限位装置包括装置架，装置架上沿上下方向导向移动装配有摆球限位杆12，摆球限位杆12与装置架之间设置有用于对摆球限位杆施加朝下方向作用力的限位杆复位弹簧27，摆球限位杆12上还沿左右方向导向移动装配有锁扭29，锁扭29与摆球限位杆之间设置有用于对锁扭施加朝左方向作用力的锁扭复位弹簧28，锁扭复位弹簧为一个压簧，装置架上设置有用于与锁扭底部挡止配合以使摆球限位杆挡止于对应摆球右侧的装置架支撑沿31，移动支座的右端设置有锁扭顶杆10，当移动支座携带回弹仪朝右移动弹击锤与挂
钩脱落时，锁扭顶杆10顶推锁扭29由装置架支撑沿31上移开，此时摆球限位杆可以在限位杆复位弹簧作用下下移至低位。
22.本实施例中，摆球限位杆包括两个前后间隔布置的用于挡止于对应第一摆球右侧的摆球挡杆20，摆球限位杆还包括固定于两个摆球挡杆下侧的导向杆21，导向杆于装置架导向移动配合。装置支架包括实现与摆球限位杆导向配合的限位杆导向套26，导向杆21与限位杆导向套26的内孔导向移动配合，限位杆复位弹簧27套设于导向杆上，限位杆复位弹簧27为一个拉簧，其上端与摆球限位杆固定连接，下端与限位杆导向套上端固定连接。
23.锁扭上端具有用于与装置架支撑沿底部顶推配合以使锁扭朝右移动的锁扭引导斜面30。
24.摆球限位杆的右侧固定有水平布置的拨板22，方便操作人员对摆球限位杆施加朝上方向的作用力。
25.能量摆还包括用于检测最右侧摆球的上摆高度的高度检测装置。本实施例中，高度检测装置包括编码器，第三摆球的拉绳上端固定于一个拉绳转轴上，拉绳转轴与摆球横梁转动配合，当第三摆球朝上摆动时，拉绳带着拉绳转轴转动，编码器可以检测拉绳转轴的转动角度，再配合拉绳的长度，可以计算出第三摆球的摆动高度。在本发明的其它实施例中，柔性的拉绳也可以被刚性的拉杆代替。
26.在本实施例中，摆球限位装置相对支架的安装位置可以左右移动调整，具体的，支架上开设有导向方向沿左右方向延伸的导向长孔23，限位杆导向套26导向移动装配于导向长孔中，限位杆导向套上固定有连接板24，连接板通过螺栓25与支架相连，导向长孔旁开设有与导向长孔并列布置的螺栓穿孔，螺栓穿连于螺栓穿孔中，螺栓上于支架的下侧旋拧有螺母，拧松螺母，限位杆导向套可以在导向长孔中移动，从而调整摆球限位装置的左右位置，拧紧螺母，可以实现对摆球限位装置的位置固定。之所以要调整摆球限位装置的位置是因为，不同回弹仪的弹击锤重量不同，在面对不同的回弹仪时，需要更换对应重量的摆球，此时就需要调整摆球限位装置的位置，使得摆球限位杆可以挡于对应摆球的右侧。
27.使用时，将弹击杆已经伸出的回弹仪置于移动支座上，操作人员上提摆球限位杆，使得锁扭移动至装置架支撑沿的上侧，此时限位杆复位弹簧处于拉伸储能状态，摆球限位杆的两个摆球挡杆挡于第一摆球的右侧，第一摆球不能向右摆动传力，此时的回弹仪，回弹仪内部的弹击锤被挂钩钩住。移动支座带着回弹仪朝右移动，回弹仪的弹击杆右端顶抵在第一摆球上，第一摆球不能朝右移动传力，第一摆球模拟混凝土墙面，移动支座带着回弹仪壳体朝右移动，模拟操作人员按压回弹仪壳体，随着按压过程的持续，弹击锤弹簧逐渐储能，当到达弹击锤弹簧的储能极限时，弹击锤与挂钩脱落，同时锁扭顶杆顶推锁扭，锁扭缩回，在限位杆复位弹簧的作用下，摆球限位杆迅速下行，解除对第一锁球的挡止，如图3所示，同时，在弹击锤弹簧的作用下，弹击锤朝右撞击弹击杆，弹击杆撞击第一摆球，根据牛顿摆原理，第一摆球位置不动，模拟真实的混凝土墙面，动能被完全传递给第三摆球，第三摆球向上摆起，通过第三摆球的向上摆起高度所对应的势能来判断弹击锤弹簧是否合格，因为合格的回弹仪，其冲击能释放时，应能使得对应摆球摆动至一定高度。随后移动支座带着回弹仪壳体朝左移动即可。对于每个回弹仪而言，其壳体相对弹击杆的移动极限值是已知且确定的，因此容易保证，当弹击锤弹簧到达储能极限时，锁扭顶杆顶推锁扭由装置架支撑沿上移开。
28.在本发明的其它实施例中，摆球的个数还可以根据需要进行设置，比如说两个、四个或其它个数。
29.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
31.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
32.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。