CN103323347B - 一种防二次冲击电路及其测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防二次冲击电路，包括电源模块，以及与电源模块相连的，用于控制冲击锤的控制模块，该控制模块包括电子开关、继电器和常闭的第一工作开关，以及用于采集冲击锤的位置信息，并根据采集的位置信息控制电子开关导通的采样子模块，和用于控制冲击锤的电磁阀，且当采集到的位置信息为预设的安全位置时，则采样子模块控制电子开关导通，电磁阀处于收缩状态。本发明通过采样子模块来采集冲击锤运动的位置信息，从而根据采集到的位置信息来控制电子开关导通，使得电磁阀接入电源，电磁阀端部收缩，从而控制冲击筒的截取件截取冲击锤，避免冲击锤对被测试物件反复冲击而导致的伤害，同时使得测试符合标准，测试准确性提高。

Description

一种防二次冲击电路及其测试工装

技术领域

本发明涉及测试技术，尤其涉及一种防二次冲击电路及其测试工装。

背景技术

当产品制成后，通常会抽取样品进行各种测试，例如对样品的强度进行测试，通常采用的方式为冲击测试。GB3836.1标准中规定：玻璃透明件应在三个样品上进行试验，每个样品只试验一次，其他零件应在二个样品上进行试验，每个样品在两个不同位置各进行一次试验。

目前，冲击测试是将被测试物件放置在冲击筒底，由冲击筒内的冲击锤来进行冲击测试。但在实际的冲击测试中，由于冲击锤在冲击筒里面做自由落体运动，并且该冲击筒是直筒型的，因此在冲击的过程中，冲击锤第一次冲击被测试物件后，会反跳起来，然后自由落下，再次冲击物件，如此反复对被测试物件冲击N次，这样不仅不符合测试标准，而且由于对被测试物件反复冲击，从而导致测试结果不准，同时也对被测试物件造成了多次伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种防二次冲击电路和测试工装，能够避免被测试物件被冲击锤反复冲击导致测试结果不精确的情况，从而提高测试结果的准确性，也避免对被测试物件造成伤害。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防二次冲击电路，包括用于供电的电源模块；

与所述电源模块相连的，用于控制冲击筒截取冲击锤的控制模块，所述控制模块包括电子开关、继电器和常闭的第一工作开关，以及用于采集冲击锤的位置信息，并根据所采集的位置信息控制所述电子开关导通的采样子模块，和用于控制冲击筒截取所述冲击锤的电磁阀，其中，所述电子开关的控制端通过所述采样子模块连接于电源模块的输出端，所述电子开关的输出端接地，输入端通过所述继电器的线圈、所述第一工作开关连接于所述采样子模块与电源模块输出端的公共节点，所述继电器的动触点连接于所述电子开关的输入端与继电器的线圈的公共节点，静触点通过所述电磁阀的线圈接地；

当所述采样子模块采集到所述冲击锤的位置信息为预设的安全位置时，则所述采样子模块控制所述电子开关导通，所述电磁阀端部处于收缩状态；当所述第一工作开关断开时，所述电磁阀端部恢复初始状态。

此外，为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种使用上述电路的冲击测试工装，包括冲击筒和设置于所述冲击筒内的冲击锤，还包括固定在冲击筒上形成杠杆的截取件、电磁阀、和上述任意一项所述的防二次冲击电路，所述防二次冲击电路用于控制所述电磁阀收缩和释放，当所述电磁阀收缩时，所述截取件伸入冲击筒内截取冲击锤；当所述电磁阀释放时，所述截取件反向运动释放冲击锤。

实施本发明，具有如下有益效果：

实施本发明的防二次冲击电路，通过采集冲击锤的位置信息，当冲击锤的位置信息为预设的安全位置时，该采样子模块根据该位置信息控制电子开关导通，从而使得继电器K1的线圈接通电源，其动触点与静触点相连，电磁阀接入电源，则该电磁阀收缩，从而控制冲击筒的截取件截取冲击锤，避免了冲击锤对被测试物件反复进行冲击而导致的伤害，同时使得测试过程符合标准，提高了测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种防二次冲击电路的一实施例的原理框图；

图2是本发明的一种防二次冲击电路的一实施例的电路原理图；

图3是本发明的一种防二次冲击电路的又一实施例的原理框图；

图4是本发明的一种防二次冲击电路的又一实施例的电路原理图；

图5是电磁阀处于初始状态时冲击图的示意图；

图6是电磁阀处于收缩状态时冲击图的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明的防二次冲击电路的一实施例的原理框图。本实施例的防二次冲击电路具体实施过程如下：电源模块1和控制模块2，其中，

电源模块1用于向该控制模块2供电；参见图2，具体实施时，该电源模块1具体包括：蓄电池V1、充电接口SW1和常开的第二工作开关SW2，其中，蓄电池V1的负极接地，正极通过第二工作开关SW2连接于控制模块2的输入端；该充电接口SW1并联于该蓄电池V1的两端；

控制模块2，与该电源模块1相连，用于控制冲击筒截取冲击锤；参见图2，具体实施时，该控制模块2包括：电子开关Q1、继电器K1、常闭的第一工作开关SW3，以及用于采集冲击锤的位置信息、并根据采集的位置信息控制电子开关Q1导通的采样子模块21和用于控制冲击筒的截取件截取冲击锤的电磁阀22，其中，电子开关Q1的控制端通过该采样子模块21连接于电源模块1的第二工作开关SW2，电子开关Q1的输出端接地，电子开关Q1的输入端通过继电器K1的线圈、第一工作开关SW3连接于采样子模块21输入端与电源模块1的第二工作开关SW2相连的公共节点，继电器K1的动触点连接于电子开关Q1的输入端与继电器K1的线圈相连的公共节点，继电器K1的静触点通过电磁阀22的线圈接地；参见图2，在一具体实施例中，该采样子模块21具体包括：第一比较器LM358、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第五分压电阻R5、限流电阻R4、光敏电阻R6、对应于光敏电阻R6设置的第一发光二极管LED1，其中，第一比较器LM358的正相输入端连接于第一、二分压电阻R1、R2相连的公共节点，第一分压电阻R1的另一端连接于电源模块1的第二工作开关SW2，第二分压电阻R2的另一端接地；第一比较器LM358的反相输入端连接于第三分压电阻R3和光敏电阻R6相连的公共节点，光敏电阻R6的另一端连接于电源模块1中第二工作开关SW2与第一分压电阻R1相连的公共节点，第三分压电阻R3的另一端接地；第一比较器LM358的输出端通过限流电阻R4连接于电子开关Q1的控制端；第一发光二极管LED1的正极连接于电源模块1中第二工作开关SW2与光敏电阻R6相连的公共节点，第一发光二极管LED1的负极通过第五分压电阻R5接地；当第三分压电阻R3的电压低于第二分压电阻R2的电压时，第一比较器(LM358)输出高电平，电子开关Q1导通，继电器K1的动静触点吸合；当第三分压电阻R3的电压高于或者等于第二分压电阻R2的电压时，第一比较器(LM358)输出低电平，电子开关Q1不导通。

当采样子模块21采集到冲击锤的位置信息为预设的安全位置，该采样子模块21将控制该电子开关Q1导通，即当冲击锤第一次下行运动(这里的下行运动是指从高处下落至被测试物件的过程)到冲击筒的安全位置时，第一发光二极管LED1发出的光线被该冲击锤遮挡，照射不到光敏电阻R6上，光敏电阻R6阻值很小，从而第三分压电阻R3的端电压低于第二分压电阻R2的端电压，第一比较器(LM358)输出高电平，该电子开关Q1导通，继电器K1线圈导通，其常开的动触点与静触点吸合，此时，电磁阀22的线圈接入电源，电磁阀22端部的弹簧开始收缩，即处于收缩状态，从而控制设置在冲击筒上的截取件在冲击锤反弹实施第二次下行运动至被测试物件之前截取冲击锤(下面结合图6进行详细说明)；而当启动第一工作开关SW3使其断开时，继电器K1线圈断电，其动触点与静触点断开，电磁阀22的线圈也断电，其端部弹簧逐渐恢复为初始状态，从而控制冲击筒上的截取件释放冲击锤(下面结合图6进行详细说明)。

当然本实施例中的电源模块1也可不采用蓄电池V1，而是直接将该充电接口SW1连接至外部电源即可。

本实施例中的电子开关采用三极管，当然也可采用其他电子开关，如果采用普通NPN型三极管作为电子开关Q1，则NPN型三极管的基极作为电子开关Q1的控制端，NPN型三极管的发射极作为电子开关Q1的输出端，NPN型三极管的集电极作为电子开关Q1的输入端。

本实施例中预设的安全位置必须满足：冲击锤首次下落到该位置时，遮挡住第一发光二极管LED1的光线，使得三极管Q1、继电器K1、电磁阀22线圈导通，即电磁阀22端部开始收缩，且当冲击锤被反弹超过该位置后，该电磁阀22端部完全收缩，即该安全位置必须使得冲击锤从该位置下落至被反弹到该位置的时间大于电磁阀22的反应时间。

本实施例中也可以采用传感器或者其他部件来采集该冲击锤的位置信息，只需要其满足：当采集到冲击锤的位置信息为安全位置时，便控制该电子开关Q1导通即可。

实施本实施例的防二次冲击电路，通过控制模块的采样子模块来采集冲击锤的位置信息，且当采集的位置信息为安全位置，即当冲击锤下落到安全位置时，该采样子模块控制电子开关导通，从而使得继电器K1的线圈接通电源，其动触点与静触点相连，电磁阀接入电源，则该电磁阀端部收缩从而控制冲击筒截取件来截取该冲击锤，避免了冲击锤对被测试物件反复进行冲击而导致被测物件的被多次伤害，同时，也使得测试过程满足标准，从而提高了测试结果的准确性。

参见图3，为本发明实施例的防二次冲击电路的又一实施例的电路框图。具体实施时，本实施例的防二次冲击电路也包括上述实施中的电源模块1和控制模块2，相同的模块采用相同的附图标记，不同的是本实例的防二次冲击电路还包括电压采样模块3，和充电提示模块4，其中，

电压采样模块3的输入端连接于电源模块1输出端与控制模块2输入端的公共节点，用于采集电源模块1的电压，并判断所采集的电压是否低于预设电压；参见图4，具体实施时，该电压采样模块3包括：第二比较器LM358、第六分压电阻R7、第七分压电阻R8、第八分压电阻R9和稳压管Z1，其中，第二比较器LM358的正相输入端连接于第六分压电阻R7和稳压管Z1的负极的公共节点，第六分压电阻R7的另一端连接于电源模块1中第二工作开关SW2与控制模块2中采样子模块21输入端相连的公共节点，稳压管Z1的正极接地；第二比较器的反相输入端连接于第七分压电阻R8和第八分压电阻R9相连的公共节点，第七分压电阻R8的另一端连接于第六分压电阻R7和电源模块1中第二工作开关SW2相连的公共节点，第八分压电阻R9的另一端接地；第二比较器LM358的输出端连接于充电提示模块4；充电提示模块4与电压采样模块3相连，用于当所采集的电压低于预设电压时，提示充电；参见图4，具体实施时，本实施例的该充电提示模块4包括第二发光二极管LED2和第九分压电阻R10，第二发光二极管LED2的正极与第二比较器的输出端相连，第二发光二极管LED2的负极通过第九分压电阻R10接地；

当第八分压电阻R9的电压低于稳压管Z1的电压，即低于预设电压时，充电提示模块4的第二发光二极管LED2点亮，提示充电。

当然本实施例中的该第二发光二极管LED2也可采用蜂鸣器等来提示充电。

本发明还提供了一种使用上述防二次冲击电路的冲击测试工装，

包括冲击筒、设置于所述冲击筒内的冲击锤、固定在冲击筒上形成杠杆的截取件、电磁阀、和上述任一实施方式的防二次冲击电路，这里的防二次冲击电路用于控制所述电磁阀收缩和释放，当所述电磁阀收缩时，所述截取件伸入冲击筒内截取冲击锤；当所述电磁阀释放时，所述截取件反向运动释放冲击锤。这里的冲击筒包含了筒体11，筒体内部设置冲击锤，固定在筒体11上形成杠杆的截取件。该截取件包括与电磁阀22的端部弹簧构成移动副的拉杆121，该拉杆121底部设置有用于截取冲击锤的挡板122，该拉杆121的中间固定在冲击筒上。

下面结合图5和图6所示的测试工装对防二次冲击电路的进行详细说明。

电路布局时，将第一发光二极管LED1、光敏电阻R6相对设置在筒体11内壁上的安全位置A上，使得第一发光二极管LED1发出的光能够照射到该光敏电阻R6上，且当冲击锤下降到该安全位置A时，该冲击锤能够遮挡该第一发光二极管LED1的光线；将电磁阀22也固定在筒体11外部使得其端部弹簧与拉杆121构成移动副。初始状态时，电磁阀22的端部弹簧为自然长度，继电器K1的动触点与静触点断开。一旦电磁阀22的线圈接入电源，该电磁阀22的端部弹簧将处于收缩状态，若断电，则逐渐伸长，恢复为初始状态，即弹簧将逐渐恢复为自然长度。当电磁阀22的端部弹簧收缩时，该拉杆121顶部随着电磁阀22端部移动，当由于其中间固定，该拉杆形成杠杆，使得挡板122向相反方向移动，并伸入筒体11内截取冲击锤；当电磁阀22的端部弹簧逐渐恢复初始状态时，同理，拉杆121顶部也将随之运动，拉杆121底部的挡板122则向相反方向运动，即将退出该筒体内，释放冲击锤。

测试时，将第二工作开关SW2接通，则电压将经过第一、二分压电阻R1、R2分压提供给第一比较器LM358的正相输入端一个基准电压，同时电压经过光敏电阻R6和第三分压电阻R3提供给第一比较器LM358的负相输入端一个电压，同时，电流流经第一发光二极管LED1和第五分压电阻R5，该第一发光二极管LED1发出的光照到光敏电阻R6上，使得热敏电阻R6的阻值很小，此时，第三分压电阻R3的端电压高于第二分压电阻R2的端电压，即第一比较器的反相输入端的电压高于正相输入端的电压，该第一比较器输出低电平，三极管Q1基极(控制端)的电压低，则该Q1不导通，继电器K1的线圈也不导通，其动触点不动作，即保持常开，从而电磁阀22的线圈也没有接入电源，其端部处于初始状态，该截取件也不动作。

当冲击锤在冲击筒内自由下落，且运动到预设的安全位置A时，该冲击锤将会遮住该第一发光二极管LED1发出的光线，从而使得光敏电阻R6照不到光线，则其阻值增大，使得第三分压电阻R3的端电压低于了第二分压电阻R2的端电压，即第一比较器的正相输入端的电压高于了反相输入端的电压，其输出端将输出高电平，即三极管Q1的基极电压高，该三极管Q1导通，继电器K1的线圈导通，其常开的动触点动作，与静触点相连，使得电磁阀22的线圈接入电源，则该电磁阀22的端部弹簧将由初始状态变为收缩状态，如图6所示，拉杆121的顶端将随电磁阀22的端部弹簧运动，但该拉杆121底端的挡板122将向相反方向运动，并伸入筒体11内截取被反弹起来的冲击锤，此时，该冲击锤将不会再冲击到被测物件。并且当该继电器K1的线圈被导通后，由常闭的第一工作开关SW3、继电器K1的线圈、继电器K1的动触点和静触点，以及电磁阀22构成一条回路，此后，不管该冲击锤是否在预设的安全位置，即不管第一发光二极管LED1的光是否被遮挡，第一比较器是否输出高电平，即三极管Q1是否被导通，这条回路将一直导通，从而该电磁阀22的端部弹簧将一直处于收缩状态，截取件的挡板122将一直处于截取状态，不让冲击锤通过，避免了冲击锤反复冲击被测物件。

当需要释放该冲击锤时，只需要按下常闭的第一工作开关SW3，此时，继电器K1的线圈断电，其动触点与静触点断开，电磁阀22线圈也断电，电磁阀22的端部弹簧将逐渐伸长并恢复到原来的位置，基于相同的原理，拉杆底端的挡板将退出筒体内，即释放冲击锤。释放冲击锤之后，第一发光二极管LED1发出的光又照射到光敏电阻R6上，第一比较器的反相输入端电压又高于正相输入端电压，输出低电平，三极管Q1不导通。此时，若松开第一工作开关SW3，则该第一工作开关SW3恢复常闭，则电压将到达继电器K1的线圈，但由于三极管Q1不导通，且继电器K1的动触点和静触点断开，因此，继电器K1不会导通，电磁阀22也没有接入电源，即整个电路恢复到初始状态。整个过程不需要人工干预，在锤冲击第一次被反弹后，能够自动截取冲击锤，从而防止其反复多次冲击被测物件而导致的伤害，同时使得测试符合标准规定，而且提高了测试的准确度。

本实施例中，当接通第二工作开关SW2，即初始状态时，第八分压电阻R9的端电压高于稳压管Z1的端电压，即第二比较器的反向输入端电压高于正相输入端电压，其输出低电平，第二发光二极管LED2不亮。由于采用了蓄电池V1供电，工作时，其电压将逐渐下降，当第八分压电阻R9的端电压低于了稳压管Z1的端电压，即第二比较器的正相输入端电压高于反向输入端电压，其输出高电平，此时第二发光二极管LED2点亮提示需要充电。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种防二次冲击电路，其特征在于，包括

用于供电的电源模块(1)；

与所述电源模块(1)相连的、用于控制冲击筒截取冲击锤的控制模块(2)，所述控制模块包括电子开关(Q1)、继电器(K1)和常闭的第一工作开关(SW3)，以及用于采集冲击锤的位置信息、并根据所采集的位置信息控制所述电子开关(Q1)导通的采样子模块(21)，和用于控制冲击筒截取所述冲击锤的电磁阀(22)，其中，所述电子开关(Q1)的控制端通过所述采样子模块(21)连接于电源模块(1)的输出端，所述电子开关(Q1)的输出端接地，所述电子开关(Q1)的输入端通过所述继电器(K1)的线圈、所述第一工作开关(SW3)连接于所述采样子模块(21)与电源模块(1)输出端相连的公共节点，所述继电器(K1)的动触点连接于所述电子开关(Q1)的输入端与继电器(K1)线圈相连的公共节点，继电器(K1)的静触点通过所述电磁阀(22)的线圈接地；

当所述采样子模块(21)采集到所述冲击锤的位置信息为预设的安全位置时，则所述采样子模块(21)控制所述电子开关(Q1)导通，所述电磁阀(22)端部处于收缩状态；当所述第一工作开关(SW3)断开时，所述电磁阀(22)端部恢复初始状态。

2.如权利要求1所述的防二次冲击电路，其特征在于，采样子模块(21)包括第一比较器、第一分压电阻(R1)、第二分压电阻(R2)、第三分压电阻(R3)、第五分压电阻(R5)、限流电阻(R4)、光敏电阻(R6)，以及对应于所述光敏电阻(R6)的第一发光二极管(LED1)，其中，

所述第一比较器的正相输入端连接于第一分压电阻(R1)、第二分压电阻(R2)相连的公共节点，所述第一分压电阻(R1)的另一端连接于电源模块(1)输出端，所述第二分压电阻(R2)的另一端接地；所述第一比较器的反相输入端连接于第三分压电阻(R3)和光敏电阻(R6)相连的公共节点，所述光敏电阻(R6)的另一端连接于电源模块(1)输出端与所述第一分压电阻(R1)相连的公共节点，所述第三分压电阻(R3)的另一端接地；所述第一比较器的输出端通过限流电阻(R4)连接于电子开关(Q1)的控制端；

所述第一发光二极管(LED1)的正极连接于电源模块(1)输出端与所述光敏电阻(R6)的公共节点，负极通过第五分压电阻(R5)接地；

当所述第一发光二极管(LED1)发射的光线未照射到所述光敏电阻(R6)时，所述第一比较器输出高电平，所述电子开关(Q1)导通。

3.如权利要求1所述的防二次冲击电路，其特征在于，还包括电压采样模块(3)和充电提示模块(4)，其中，

所述电压采样模块(3)的输入端连接于所述电源模块(1)输出端与所述采样子模块(21)输入端的公共节点，用于采集所述电源模块(1)的电压，并判断所采集的电压是否低于预设电压；

所述充电提示模块(4)输入端与所述电压采样模块(3)输出端相连，用于当所采集的电压低于所述预设电压时，提示充电。

4.如权利要求3所述的防二次冲击电路，其特征在于，所述电压采样模块(3)包括第二比较器、第六分压电阻(R7)、第七分压电阻(R8)、第八分压电阻(R9)和稳压管(Z1)，其中，

所述第二比较器的正相输入端连接于所述第六分压电阻(R7)和稳压管(Z1)负极相连的公共节点，所述第六分压电阻(R7)的另一端连接于所述电源模块(1)输出端与所述采样子模块(21)输入端相连的公共节点，所述稳压管(Z1)正极接地；所述第二比较器的反相输入端连接于所述第七分压电阻(R8)和第八分压电阻(R9)相连的公共节点，所述第七分压电阻(R8)的另一端连接于所述电源模块(1)输出端与所述采样子模块(21)输入端的公共节点，所述第八分压电阻(R9)的另一端接地；所述第二比较器的输出端连接于所述充电提示模块(4)的输入端；

当所述第八分压电阻(R9)的电压低于所述稳压管(Z1)的电压时，所述充电提示模块(4)提示充电。

5.如权利要求4所述的防二次冲击电路，其特征在于，所述充电提示模块包括第二发光二极管(LED2)和第九分压电阻(R10)，所述第二发光二极管(LED2)的正极与所述第二比较器的输出端相连，负极通过所述第九分压电阻(R10)接地。

6.如权利要求1至5任意一项所述的防二次冲击电路，其特征在于，所述电子开关(Q1)为三极管。

7.如权利要求1至5任意一项所述的防二次冲击电路，其特征在于，所述电源模块(1)包括蓄电池(V1)、充电接口(SW1)和常开的第二工作开关(SW2)，所述蓄电池(V1)负极接地，正极通过所述第二工作开关(SW2)连接于所述采样子模块(21)输入端和第一工作开关(SW3)；所述充电接口(SW1)并联于所述蓄电池(V1)的两端。

8.一种使用权利要求1所述电路的冲击测试工装，包括冲击筒和设置于所述冲击筒内的冲击锤，其特征在于，还包括固定在冲击筒上形成杠杆的截取件、电磁阀、和根据权利要求1-7中任意一项所述的防二次冲击电路，所述防二次冲击电路用于控制所述电磁阀收缩和释放，当所述电磁阀收缩时，所述截取件伸入冲击筒内截取冲击锤；当所述电磁阀释放时，所述截取件反向运动释放冲击锤。