CN105547582A - 一种便携式脉冲压力发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式脉冲压力发生器，属于计量测试技术领域，包括液压活塞组件、导杆(4)、落锤(5)组件、调节螺栓(7)组件、堵头(9)和扣帽(8)，液压活塞组件由活塞杆(1)、套筒(2)、液压腔(3)组成，导杆安装于液压腔上部，为加工有口字形通孔的圆管，为落锤提供下落导向并方便手动提升；液压腔内部加工空腔，上部对称加工4个斜面，在斜面中心位置垂直加工与空腔相连的螺纹孔，用于安装调节螺栓及传感器；调节螺栓，用于调节液压腔初始容积；扣帽用于非工作时安装在导杆位置封住液压腔固定活塞杆；堵头用于非工作时安装在传感器安装孔防止液体泄漏。本发明在使用方便性、便携性与性能可控性方面显著提高，适合于现场使用。

Description

一种便携式脉冲压力发生器

技术领域

本发明涉及一种脉冲压力发生器，特别涉及一种便携的使用简单方便的性能可控的落锤式液体脉冲压力发生器，属于计量测试技术领域。

背景技术

脉冲压力发生器是脉冲压力动态校准主要核心设备，用来提供一定动态幅值的符合脉宽要求的类似半正弦脉冲压力。现在脉冲压力发生器基本都采用自由落锤冲击液压柱塞的方式，主要适用于高压与超高压压电类压力传感器的动态灵敏度校准，基本存在设备笨重不便携、使用不方便(如充放油、排气、传感器安装等)、压力脉宽控制困难、锤体与活塞多次碰撞造成压力波形振荡(尤其是小压力幅值时)等问题，主要用于实验室校准，效率低下，不利于该类设备的推广使用。

发明内容

本发明的目的是为解决现有脉冲压力发生器的上述问题，提供一种可用于现场的便携的使用简单方便的性能可控的液体脉冲压力发生器，满足发动机、炮弹、高速列车等研制试验现场动态压力测试中使用越来越多的压电类压力传感器的现场快速校准需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种便携式脉冲压力发生器，包括液压活塞组件、导杆、落锤组件、调节螺栓组件、堵头和扣帽，液压活塞组件由活塞杆1、套筒2、液压腔3组成，导杆为加工有口字形通孔的圆管，其中心用于安置落锤，为落锤提供自由下落导向并方便手动提升与释放落锤；导杆固定安装于液压腔3，其中心与活塞杆1中心对应；液压腔3内部加工空腔用于安装套筒及容纳液体，其上部对称加工4个斜面，在每个斜面中心位置垂直加工四个与空腔相连的螺纹孔，分别用于安装调节螺栓及传感器；调节螺栓，用于调节液压腔初始容积；扣帽用于在非工作状态时安装在导杆位置封住液压腔3顶部固定活塞杆；堵头用于在非工作状态时安装在传感器安装孔防止液体泄漏；落锤组件由N个不同质量的落锤组成，N为大于或等于1的整数；调节螺栓组件由M个不同长度的调节螺栓组成，M为大于或等于1的整数。

作为优选，为提高便携性，所述落锤由圆弧面锤头和配重组成，通过使用不同长度和不同材料的配重来改变落锤质量。

作为优选，所述螺纹孔与液压腔底面的夹角为a，a∈[30°，60°]。

作为优选，所述调节螺栓通过其前端的金属橡胶密封圈实现与液压腔3的密封。

作为优选，所述调节螺栓采用2个2种及以上不同长度的螺栓配合实现液压腔3初始容积的有级调节。

作为优选，所述活塞杆1采用高强度低密度材料，以减轻质量提高锤杆质量比。

作为优选，所述活塞杆材料为钛合金。

作为优选，为便于拆卸，所述导杆与液压腔3通过螺纹连接。

作为优选，所述导杆上竖直刻录卡尺坐标用于指示落锤提升高度。

有益效果

本发明通过圆管侧面对称开槽的口字型导向、液压腔传感器安装孔斜向上等设计，显著提高了落锤式脉冲压力发生器的使用方便性；通过液压腔上传感器安装孔的斜向上设计，便于液压腔充液、排气和传感器安装；通过全模块化可拆卸设计，显著提高了设备的便携性与移动中的可靠性；通过容积可调节、锤体可调节、活塞杆轻量化等设计，显著提高了压力幅值与脉宽的可控性和脉冲压力波形品质，扩展了压力幅值下限。对比现有技术，本发明在使用方便性、便携性与性能可控性方面显著提高，适合于现场使用。

附图说明

图1是本发明实施例一种便携式脉冲压力发生器结构示意图。

图2是本发明实施例扣帽结构及安装示意图。

图3是本发明实施例液压活塞组件及调节螺栓结构纵向剖视图。

附图标记：1-活塞杆，2-套筒，3-液压腔，4-导杆，5-落锤，6-安装孔，7-调节螺栓，8-扣帽，9-堵头。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明加以详细说明。

实施例1

如图1所示为一种便携式脉冲压力发生器结构示意图，包括液压活塞组件、导杆4、落锤5组件、调节螺栓7组件、堵头9和扣帽8，液压活塞组件由活塞杆1、套筒2、液压腔3组成；

液压腔3上对称四边设计4个安装孔6，都与液压腔底面成45°斜角。其中对称两个用于安装(标准与被校)压力传感器，非工作状态时使用堵头9密封；另外两个用于安装调节螺栓7，调节液压腔3初始容积。从原理上说，只要安装孔相对液压腔底面为斜面即可，但实际使用过程中，角度如果太小，液体介质容易流出，不利于传感器等安装和排除空气；角度太大，传感器与调节螺栓安装空间太小；因此为取得更好的效果，一般限定其角度在30°～60°范围内。

调节螺栓7，如图3所示，直径Φ5mm，采用螺纹与液压腔3连接可调节位置，外置锁紧螺帽，螺栓前端通过橡胶和金属组合自密封实现与液压腔3的密封。为便于所述调节螺栓7调节初始容积，采用2个2种及以上不同长度的螺栓配合实现液压腔3初始容积的有级调节。

导杆4采用空心圆管,内径40mm，并在两侧对称开长条形开口，成口字型，开口侧边竖直刻录卡尺坐标用于指示落锤5提升高度，最大提升高度0.4m；导杆4与液压腔3通过螺纹安装，可方便卸载；导杆卸载后，由带内螺纹的扣帽8代替导杆4封住液压腔3顶部防止活塞杆1跑动，如图2所示。

活塞杆1直径5mm，采用高强度低密度钛合金材料，与套筒2配合。

落锤5组件包括两套，都包含锤头和配重两部分，锤头都采用轴承钢材料，半球体，与活塞杆接触面为球面，球面半径5mm；配重为圆柱体，直径39.6mm，高60mm，第一套配重的材料为轴承钢，第二套配重的材料为钨合金。此处，锤头和配重间既可采用一体化结构，亦可采用分体结构，二者间通过螺纹连接。无论采用何种结构，只要满足能够通过配重调节落锤5质量即可。

所有组件都在移动箱有固定位置放置，便于移动携带。

基于本实施例设计的落体式脉冲压力发生器主要技术指标为：脉冲压力幅值(5～100)MPa，脉宽在(5～10)ms。

基于本实施例的便携式脉冲压力发生器的使用方式如下：

1)正放液压活塞组件，打开扣帽8，安装导杆4；

2)打开堵头9，调节螺栓7位置调整，调节活塞杆1位置，充放液压介质，安装标准传感器与被校传感器；

3)准备好其它测量仪器；

4)安装落锤组件，导杆4内放入落锤5，提升释放，产生脉冲压力完成试验；

5)拿出落锤5，卸下传感器，安装堵头9封堵液体；

6)卸下导杆4，安装扣帽8；

7)装箱，移动。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，包括液压活塞组件、导杆(4)、落锤(5)组件、调节螺栓(7)组件、堵头(9)和扣帽(8)，液压活塞组件由活塞杆(1)、套筒(2)、液压腔(3)组成，导杆(4)为加工有口字形通孔的圆管，其中心用于安置落锤(5)，为落锤(5)提供自由下落导向并方便手动提升与释放落锤(5)；导杆(4)固定安装于液压腔(3)，其中心与活塞杆(1)中心对应；液压腔(3)内部加工空腔用于安装套筒(2)及容纳液体，其上部对称加工4个斜面，在每个斜面中心位置垂直加工四个与空腔相连的螺纹孔(6)，分别用于安装调节螺栓(7)及传感器；调节螺栓(7)，用于调节液压腔初始容积；扣帽(8)用于在非工作状态时安装在导杆(4)位置封住液压腔(3)顶部固定活塞杆(1)；堵头(9)用于在非工作状态时安装在传感器安装孔防止液体泄漏；落锤组件由N个不同质量的落锤(5)组成，N为大于或等于1的整数；调节螺栓组件由M个不同长度的调节螺栓(7)组成，M为大于或等于1的整数。

2.根据权利要求1所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，为提高便携性，所述落锤(5)由圆弧面锤头和配重组成，通过使用不同长度和不同材料的配重来改变落锤(5)质量。

3.根据权利要求1所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，所述螺纹孔与液压腔底面的夹角为a，a∈[30°，60°]。

4.根据权利要求1所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，所述调节螺栓(7)通过其前端的金属橡胶密封圈实现与液压腔(3)的密封。

5.根据权利要求1所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，所述调节螺栓(7)采用2个2种及以上不同长度的螺栓配合实现液压腔(3)初始容积的有级调节。

6.根据权利要求1所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，所述活塞杆(1)采用高强度低密度材料，以减轻质量提高锤杆质量比。

7.根据权利要求6所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，所述活塞杆(1)材料为钛合金。

8.根据权利要求1所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，为便于拆卸，所述导杆(4)与液压腔(3)通过螺纹连接。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种便携式脉冲压力发生器，其特征在于，所述导杆(4)上竖直刻录卡尺坐标用于指示落锤(5)提升高度。