CN106092482A - 一种冲击载荷测试系统及其平面分布式感应装置 - Google Patents

一种冲击载荷测试系统及其平面分布式感应装置 Download PDF

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温丽晶
段卓平
郭超
张春明
张连生
王强
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NUCLEAR AND RADIATION SAFETY CENTER
Beijing Institute of Technology BIT
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Abstract

本发明公开了一种冲击载荷测试系统及其平面分布式感应装置，后者包括安装板、传感器组、受力分配面板和连接组件；安装板固接于靶车本体，所述传感器固接于安装板的迎撞面上，受力分配面板设于所述传感器组的迎撞面一侧，并通连接组件固接于安装板；传感器组至少为两组，各组传感器组分布在所述安装板的迎撞面上。在试验过程中，冲击力首先作用于受力分配面板，由于受力分配面板与各传感器组均匀接触，受力分配面板在受到撞击时将力均匀分配给多个传感器组，实现了冲击力的分配和并由多个传感器组实现感应，并同时避免测量核心部件直接受到撞击破坏，能够满足冲击范围较大，冲击载荷较大工况下的应用，提高了测试精度和试验数据的准确性。

Description

一种冲击载荷测试系统及其平面分布式感应装置
技术领域
本发明涉及冲击载荷测量技术领域，尤其涉及一种用于冲击载荷测试系统的平面分布式感应装置。本发明还涉及一种包括上述平面分布式感应装置的冲击载荷测试系统。
背景技术
在冲击载荷测试系统中，平面分布式冲击载荷(力)测量技术是为解决高速撞击条件下被撞物体或结构承受较大冲击力的测量而专门发明的一项新技术，是在被测物体内置入平面分布式冲击载荷(力)感应系统，实时感应冲击载荷(力)，并把冲击载荷转化成电荷信号，再由电荷放大器转化成电压信号，最后通过记录仪记录的一种动态测试技术；它专门为在强冲击振动、高过载等恶劣环境下的测量而设计。目前使用冲击载荷(力)传感器测量冲击载荷大多采用单个独立的传感器，在较大冲击范围、较大冲击载荷测量和使用等诸多方面存在不足，特别是在高冲击、强破坏环境下使用受到限制。
因此，提供一种用于冲击载荷测试系统的平面分布式感应装置，以期满足冲击范围较大，冲击载荷较大工况下的应用，提高测试精度和试验数据的准确性，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于冲击载荷测试系统的平面分布式感应装置，以期满足冲击范围较大，冲击载荷较大工况下的应用，提高测试精度和试验数据的准确性。本发明的另一目的是提供一种包括上述平面分布式感应装置的冲击载荷测试系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于冲击载荷测试系统的平面分布式感应装置，包括安装板、传感器组、受力分配面板和连接组件；
所述安装板固接于靶车本体，所述传感器固接于所述安装板远离所述靶车本体的迎撞面上，所述受力分配面板设于所述传感器组的迎撞面一侧，并通所述连接组件固接于所述安装板；所述传感器组至少为两组，各组所述传感器组分布在所述安装板的迎撞面上。
进一步地，所述传感器组包括固接于所述安装板的传感器、缓冲垫和屏蔽通讯电缆；所述缓冲垫固接于所述传感器的表面，所述屏蔽通讯电缆的一端与所述传感器相连，其另一端外置。
进一步地，所述缓冲垫包括前缓冲垫和后缓冲垫，所述前缓冲垫设置于所述传感器的迎撞面上，所述后缓冲垫设置于所述传感器与所述安装板之间。
进一步地，所述安装板上开设有容纳槽，所述传感器设置于所述容纳槽内。
进一步地，所述安装板上开设有电缆沟槽，所述屏蔽通讯电缆通过所述电缆沟槽走线。
进一步地，所述受力分配面板包括前板和与所述前板可拆卸连接的后板，所述前板较所述后板远离所述安装板。
进一步地，所述传感器组为四组，四组所述传感器组在所述安装板的迎撞面上均匀分布。
进一步地，所述连接组件包括螺栓和螺母，所述螺栓依次穿过所述受力分配面板、所述安装板和所述靶车车体并通过所述螺母旋紧。
本发明还提供一种冲击载荷测试系统，包括靶车车体和安装于所述靶车车体之迎撞面上的平面分布式感应装置，所述平面分布式感应装置为如上所述的平面分布式感应装置。
进一步地，所述平面分布式感应装置为多组，各所述平面分布式感应装置均匀布置在所述靶车车体的迎撞面上。
本发明提供的平面分布式感应装置用于冲击载荷测试系统，该平面分布式感应装置包括安装板、传感器组、受力分配面板和连接组件；其中，所述安装板固接于靶车本体，所述传感器固接于所述安装板远离所述靶车本体的迎撞面上，所述受力分配面板设于所述传感器组的迎撞面一侧，并通所述连接组件固接于所述安装板；所述传感器组至少为两组，各组所述传感器组分布在所述安装板的迎撞面上。在试验过程中，冲击力首先作用于受力分配面板，由于受力分配面板与各传感器组均匀接触，受力分配面板在受到撞击时将力均匀分配给多个传感器组，实现了冲击力的分配和并由多个传感器组实现感应，并同时避免测量核心部件直接受到撞击破坏，能够满足冲击范围较大，冲击载荷较大工况下的应用，提高了测试精度和试验数据的准确性。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的平面分布式感应装置中，其传感器组包括固接于所述安装板的传感器、缓冲垫和屏蔽通讯电缆；所述缓冲垫固接于所述传感器的表面，所述屏蔽通讯电缆的一端与所述传感器相连，其另一端外置。该缓冲垫采用具有低冲击阻抗性能和可压缩性能的聚酯材料，厚度为0.1-0.2mm，不仅能够起到缓冲冲击力的作用，同时具有滤波作用，可将高频信号滤除，得到信噪比高的冲击载荷(力)信号，提高测试精度。
在另一种具体实施方式中，本发明所提供的平面分布式感应装置中，其安装板上开设有容纳槽和电缆沟槽，所述传感器设置于所述容纳槽内，所述屏蔽通讯电缆通过所述电缆沟槽走线。这样，将传感器和屏蔽通讯电缆均嵌入安装板内，防止传感器和屏蔽通讯电缆因冲击力而遭到破坏，保护了测量核心部件的安全，延长了装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的平面分布式感应装置一种具体实施方式的结构示意图；
图2为图1所示平面分布式感应装置的主剖视图；
图3为图1所示平面分布式感应装置中安装板的结构示意图；
图4为图1所示平面分布式感应装置中安装板与传感器组的装配图；
图5为图4中C-C方向的剖视图。
附图标记说明：
1-安装板 11-容纳槽 12-电缆沟槽
2-传感器组 21-传感器 22-屏蔽通讯电缆 23-前缓冲垫 24-后缓冲垫
3-受力分配面板
41-螺栓 42-螺母
100-靶车本体
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于冲击载荷测试系统的平面分布式感应装置，以期满足冲击范围较大，冲击载荷较大工况下的应用，提高测试精度和试验数据的准确性。本发明的另一核心是提供一种包括上述平面分布式感应装置的冲击载荷测试系统。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
请参考图1-图2，图1为本发明所提供的平面分布式感应装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示平面分布式感应装置的主剖视图。
在一种具体实施方式中，本发明提供的平面分布式感应装置用于冲击载荷测试系统，该平面分布式感应装置包括安装板1、传感器组2、受力分配面板3和连接组件；其中，所述安装板1固接于靶车本体100，所述传感器21固接于所述安装板1远离所述靶车本体100的迎撞面上，所述受力分配面板3设于所述传感器组2的迎撞面一侧，并通所述连接组件固接于所述安装板1；所述传感器组2至少为两组，各组所述传感器组2分布在所述安装板1的迎撞面上。
具体地，上述传感器组2可以为四组，四组所述传感器组2在所述安装板1的迎撞面上均匀分布；连接组件包括螺栓41和螺母42，所述螺栓41依次穿过所述受力分配面板3、所述安装板1和所述靶车车体并通过所述螺母42旋紧。受力分配面板3采用高强度合金钢，厚度为15-30mm，受力分配面板3的四角开有圆孔，螺栓41与圆孔一一对应，且通过螺栓41与安装板1固定在一起，在装配时，还可以调节螺母42，使受力分配面板3与四个用于测量冲击载荷(力)的传感器组2中的传感器21均匀接触，以便于受力分配面板3在受到撞击时将力均匀分配给四个传感器21。
在试验过程中，冲击力首先作用于受力分配面板3，由于受力分配面板3与各传感器组2均匀接触，受力分配面板3在受到撞击时将力均匀分配给多个传感器组2，实现了冲击力的分配和并由多个传感器组2实现感应，并同时避免测量核心部件直接受到撞击破坏，能够满足冲击范围较大，冲击载荷较大工况下的应用，提高了测试精度和试验数据的准确性。
进一步地，上述传感器组2包括固接于所述安装板1的传感器21、缓冲垫和屏蔽通讯电缆22；所述缓冲垫固接于所述传感器21的表面，所述屏蔽通讯电缆22的一端与所述传感器21相连，其另一端外置。该缓冲垫采用具有低冲击阻抗性能和可压缩性能的聚酯材料，厚度为0.1-0.2mm，不仅能够起到缓冲冲击力的作用，同时具有滤波作用，可将高频信号滤除，得到信噪比高的冲击载荷(力)信号，提高测试精度。
为了提高缓冲性能，保证前后双方向的缓冲作用，上述缓冲垫包括前缓冲垫23和后缓冲垫24，所述前缓冲垫23设置于所述传感器21的迎撞面上，所述后缓冲垫24设置于所述传感器21与所述安装板1之间。前缓冲垫23和后缓冲垫24的材质和厚度可以相等，可均采用厚度为0.1-0.2mm的聚酯材料，也可以将前缓冲垫23设计为厚于后缓冲垫24的形式，例如前缓冲垫23为0.2mm，后缓冲垫24为0.1mm等。
如图3-图5所示，上述安装板1上开设有容纳槽11和电缆沟槽12，所述传感器21设置于所述容纳槽11内，所述屏蔽通讯电缆22通过所述电缆沟槽12走线。这样，将传感器21和屏蔽通讯电缆22均嵌入安装板1内，防止传感器21和屏蔽通讯电缆22因冲击力而遭到破坏，保护了测量核心部件的安全，延长了装置的使用寿命。显然地，容纳槽11应略大于传感器21的宽度，电缆沟槽12的宽度应略大于屏蔽通讯电缆22的宽度。
在上述具体实施方式中，受力分配面板3包括前板和与所述前板可拆卸连接的后板，所述前板较所述后板远离所述安装板1，以便于根据工况需求更换或者增减受力分配面板3的板块数量，调整受力分配面板3的总厚度，使之满足工况需要。具体地，前板的厚度可以为15mm、后板的厚度可以为30mm，前板和后板可均为高强度钢板。
在装配过程中，首先通过螺栓螺母副把安装板1安装在车体结构上，再把传感器21、缓冲垫及屏蔽通讯电缆22等依次装入安装板1，把受力分配面板3通过连接组件与安装板1固定，最后调节螺母，使受力分配面板3与四个传感器21均匀接触。
除了上述平面分布式感应装置，本发明还提供一种包括上述平面分布式感应装置的冲击载荷测试系统，该冲击载荷测试系统的其他各部分结构请参考现有技术，在此不作赘述。
上述平面分布式感应装置可设置为多组，各所述平面分布式感应装置均匀布置在所述靶车车体的迎撞面上，以便满足更大面积、更大量程的测量需要。该感应装置的具体设置数量可根据测量的面积、量程等需要设定，具体不作限定。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于冲击载荷测试系统的平面分布式感应装置，其特征在于，包括安装板(1)、传感器组(2)、受力分配面板(3)和连接组件；
所述安装板(1)固接于靶车本体(100)，所述传感器固接于所述安装板(1)远离所述靶车本体(100)的迎撞面上，所述受力分配面板(3)设于所述传感器组(2)的迎撞面一侧，并通所述连接组件固接于所述安装板(1)；所述传感器组(2)至少为两组，各组所述传感器组(2)分布在所述安装板(1)的迎撞面上。
2.根据权利要求1所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述传感器组(2)包括固接于所述安装板(1)的传感器(21)、缓冲垫和屏蔽通讯电缆(22)；所述缓冲垫固接于所述传感器(21)的表面，所述屏蔽通讯电缆(22)的一端与所述传感器(21)相连，其另一端外置。
3.根据权利要求2所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述缓冲垫包括前缓冲垫(23)和后缓冲垫(24)，所述前缓冲垫(23)设置于所述传感器(21)的迎撞面上，所述后缓冲垫(24)设置于所述传感器(21)与所述安装板(1)之间。
4.根据权利要求2所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述安装板(1)上开设有容纳槽(11)，所述传感器(21)设置于所述容纳槽(11)内。
5.根据权利要求2所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述安装板(1)上开设有电缆沟槽(12)，所述屏蔽通讯电缆(22)通过所述电缆沟槽(12)走线。
6.根据权利要求1-5任一项所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述受力分配面板(3)包括前板和与所述前板可拆卸连接的后板，所述前板较所述后板远离所述安装板(1)。
7.根据权利要求1-5任一项所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述传感器组(2)为四组，四组所述传感器组(2)在所述安装板(1)的迎撞面上均匀分布。
8.根据权利要求1-5任一项所述的平面分布式感应装置，其特征在于，所述连接组件包括螺栓(41)和螺母(42)，所述螺栓(41)依次穿过所述受力分配面板(3)、所述安装板(1)和所述靶车车体并通过所述螺母(42)旋紧。
9.一种冲击载荷测试系统，包括靶车车体和安装于所述靶车车体之迎撞面上的平面分布式感应装置，其特征在于，所述平面分布式感应装置为如权利要求1-8任一项所述的平面分布式感应装置。
10.根据权利要求9所述的冲击载荷测试系统，其特征在于，所述平面分布式感应装置为多组，各所述平面分布式感应装置均匀布置在所述靶车车体的迎撞面上。
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