CN107677406B - 一种冲击指示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲击指示装置，其包括：腔体，用于容纳并且使得轨迹显示部在其中运动；吸附部，其在发生冲击事件前将所述轨迹显示部吸附在起点位置；轨迹显示部，其响应于冲击事件脱离所述吸附部在所述腔体内运动；指示部，其被设置在所述腔体内，用于永久性记录指示所述轨迹显示部的运动轨迹。本冲击指示装置，其结构简单，当冲击力超过临界值后，可准确指示冲击力的具体大小，且指示结果不可篡改；可检测多次碰撞发生情况。解决了现有冲击指示装置无法解决冲击力大小连贯指示的问题、解决了现有冲击指示装置结构复杂的问题和解决了现有防撞冲击指示装置因密封不牢导致指示器失效的问题。

Description

一种冲击指示装置

技术领域

本发明涉及了一种冲击指示装置。

背景技术

一些精密产品或易碎产品生产出来后需要通过公路、铁路、轮船等方式运输至客户处，如运输过程发生碰撞，将导致产品受损甚至报废，因此，需要对精密产品或易碎产品的运输过程的平稳状态进行检测。

中国专利号CN441805.2的实用新型专利披露了一种碰撞冲击指示器，该指示器通过撞击使内设指示液体克服玻璃管的表面张力流向显示区，人们通过观察显示区是否变色判断运输过程是否发生碰撞。该指示器存在几个缺陷：一是当玻璃管密封不牢时，显示液易干燥，使冲击指示装置失效；二是该冲击指示装置缺乏激活开关，尤其是高灵敏度的碰撞冲击指示装置，使用前易被误激活，因此需要采用防震包装，包装成本高；三是该指示器只能指示冲击力是否大于某一临界值，而无法指示冲击力的实际大小，当冲击力小于但接近临界值时，同样可能造成精密产品或易碎产品的损毁；四是该冲击指示装置只能指示一个方向或在某个方向上的分量的冲击力。

中国专利号809698.8的发明专利提供了一种受力指示器，该指示器包括一壳体、腔体及封闭元件，腔体内设有指示物，当受力冲击时，封闭元件脱离腔体，使指示物散落在壳体内。该指示器同样只能指示冲击力是否大于某一个临界值，无法指示冲击力的实际大小。

中国专利号201209729.4的发明专利提供了一种撞击指示器，该冲击指示装置结构过于复杂，成本较高。

美国专利公开号US4982684的发明专利提供了一种定向冲击探测器，其包含两个盘形磁铁，通过磁铁的厚度控制冲击力度。其存在一个问题：一是只能探测冲击力是否大于某一临界值，且当其冲击力小于临界值时，人们其可通过反向撞击使指示器归位，存在被篡改的可能性。

因此，有必要开发一种可连贯指示冲击力大小、结构简单、成本低廉、具有启动装置的防撞指示器，以满足精密产品及易碎产品的运输监测需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种冲击指示装置，其结构简单，当冲击力超过临界值后，可准确指示冲击力的具体大小，且指示结果不可篡改；可检测多次碰撞发生情况。解决了现有冲击指示装置无法解决冲击力大小连贯指示的问题、解决了现有冲击指示装置结构复杂的问题和解决了现有防撞冲击指示装置因密封不牢导致指示器失效的问题。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种冲击指示装置，其包括：

腔体，用于容纳并且使得轨迹显示部在其中运动；

吸附部，其在发生冲击事件前将所述轨迹显示部吸附在起点位置；

轨迹显示部，其响应于冲击事件脱离所述吸附部在所述腔体内运动；

指示部，其被设置在所述腔体内，用于永久性记录指示所述轨迹显示部的运动轨迹。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，响应于冲击事件，所述轨迹显示部在所述腔体内自由滚动。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，所述腔体俯视状态下呈T字形、Y字型、圆形或方形。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，响应于冲击事件，所述轨迹显示部以所述吸附部为轴心发生偏移运动。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，所述吸附部和轨迹显示部之间磁性吸附。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，还包括保护部，其进一步吸附所述轨迹显示部以增强所述轨迹显示部在使用前的抗冲击能力。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，所述保护部为磁性或磁敏材料构成。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，还包括防干扰层，其用于阻止外界对所述轨迹显示部的干扰。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，所述防干扰层为阻磁层。

作为本发明提供的冲击指示装置的一种改进，还包括加速度指示标尺。

本发明具有如下有益效果：

(1)本冲击指示装置结构简单，当冲击力超过临界值后，可准确指示冲击力的具体大小，且指示结果不可篡改；可检测多次碰撞发生情况。解决了现有冲击指示装置无法解决冲击力大小连贯指示的问题、解决了现有冲击指示装置结构复杂的问题和解决了现有防撞冲击指示装置因密封不牢导致指示器失效的问题；

(2)本冲击指示装置利用轨迹显示部的运动轨迹指示冲击力的大小；

(3)采用Y字型的腔体，可实现多重碰撞指示；还可通过调节Y字形腔体的倾角，以调节指示密度。

(4)指示部对运动轨迹的显色是不可逆的，可消除人误篡改指示效果；

(5)吸附部和轨迹显示部之间磁性吸附，可通过调节吸附部材料含铁量或轨迹核心的磁场强度，可调节冲击指示装置的灵敏度，简单方便；

(6)进一步设置有阻磁层，用于降低外界磁性物质或磁敏物质对轨迹显示部的负面影响；

(7)以半埋式球形磁铁为吸附部，条形磁铁或球形磁铁为轨迹核心，可实现多次碰撞指示；通过控制半埋式球形磁铁及条形磁铁的磁场强度，可控制指示灵敏度。

(8)腔体的腔壁与腔底之间的夹角小于90°，可确保轨迹显示部在冲击力作用下与指示部有效接触。

附图说明

图1为本发明实施例1冲击指示装置的结构剖视图；

图2为本发明实施例1冲击指示装置冲击前的示意图；

图3为本发明实施例1冲击指示装置受到从右向左方向冲击的示意图；

图4为本发明实施例1冲击指示装置受到从下向上方向冲击的示意图；

图5为本发明实施例2冲击指示装置的结构剖视图；

图6为本发明实施例2冲击指示装置冲击前的示意图；

图7为本发明实施例2冲击指示装置受到从右向左方向冲击的示意图；

图8为本发明实施例2冲击指示装置受到两次冲击的示意图；

图9为本发明实施例3冲击指示装置的结构剖视图；

图10为本发明实施例3冲击指示装置冲击前的示意图；

图11为本发明实施例3冲击指示装置受到从右向左方向冲击的示意图；

图12为本发明实施例3冲击指示装置受到两次冲击的示意图；

图13为本发明实施例4冲击指示装置的结构剖视图；

图14为本发明实施例4冲击指示装置冲击前的示意图；

图15为本发明实施例4冲击指示装置受到从左向右方向冲击的示意图；

图16为本发明实施例5冲击指示装置的结构剖视图；

图17为本发明实施例5冲击指示装置冲击前的示意图；

图18为本发明实施例5冲击指示装置受到从左向右方向冲击的示意图；

图19为本发明实施例6冲击指示装置冲击前的结构剖视图；

图20为本发明实施例6冲击指示装置冲击中的结构剖视图；

图21为本发明实施例6冲击指示装置冲击后的结构剖视图；

图22为图19中A处的放大图；

图23为本发明实施例6冲击指示装置冲击前的示意图；

图24为本发明实施例6冲击指示装置受到从下往上方向冲击的示意图。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种用于冲击检测和指示的冲击指示装置。

一种冲击指示装置，其包括：

腔体，用于容纳并且使得轨迹显示部在其中运动；

吸附部，其在发生冲击事件前将所述轨迹显示部吸附在起点位置；

轨迹显示部，其响应于冲击事件脱离所述吸附部在所述腔体内运动；

指示部，其被设置在所述腔体内，用于永久性记录指示所述轨迹显示部的运动轨迹。

在一些实施例中，所述腔体由底板、镂空的面板以及盖板组合形成；在一些实施例中，所述腔体由朝向远离面板一侧凹陷的底板及面板组合形成；在另一些实施例中，所述腔体由底板及朝向远离底板一侧凹陷的面板组合形成。其中，所述面板由透明材料构成，可选的面板材料包括：PVC、PET、PP、PE、亚克力、玻璃等等，应当理解，其它透明的塑性材料也可作为本发明的面板材料。

在某些实施例中，所述底板与面板的连接方式可以是粘结方式，也可以是其他连接方式如紧固件/衬垫、焊接等等。

优选地，所述腔体俯视状态下呈Y字型，所述轨迹显示部受冲击后脱离所述吸附部在所述腔体内克服重力向上攀爬，攀爬的高度与其冲击力的大小呈正关联，且所述轨迹显示部攀爬至顶点后，在重力作用下重新滚回起点处，开始二次碰撞监测。应当理解，所述腔体可为任意图案，如T字型，圆形，方形等等。

所述吸附部可吸附轨迹显示部，其吸附力的大小决定了冲击指示装置的临界抗冲击能力。

所述轨迹显示部位于所述腔体内，当包装受到外力冲击产生的加速度大于某一定值时，所述轨迹显示部脱离所述吸附部，并在所述腔体内发生位移。

作为优选实施方式，所述吸附部和轨迹显示部之间磁性吸附。具体地，所述吸附部由磁性或磁敏材料制成，可选的磁性材料包括：钐钴磁体、钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁等等，可选的磁敏材料包括：铁、镍、钴、锰或包含有上述材料的物质。更优选地，所述吸附部由磁敏材料构成，可避免其对轨迹显示部上吸附的磁敏材料造成干扰。

在一些实施例中，所述轨迹显示部由磁性轨迹核心以及吸附在磁性轨迹核心外围的有色磁敏颗粒构成。在一些实施例中，所述轨迹显示部由磁敏轨迹核心以及吸附在磁敏轨迹核心外围的有色磁性颗粒构成。可选的磁性材料包括：钐钴磁体、钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁等等。可选的磁敏材料包括：铁、镍、钴、锰或包含有上述材料的物质。优选地，所述轨迹显示部呈球形，可在腔体内自由滚动；所述轨迹显示部呈条状，所述吸附部呈球形，当包装受冲击时，所述轨迹显示部将以所述吸附部为轴心发生偏移。

所述指示部用于吸附所述轨迹显示部运动时留下的有色颗粒成分。可选的指示部材料包括纸张、油墨、胶黏剂等等。优选地，所述的指示部为胶黏剂，可牢固吸附有色颗粒。

在一些实施例中，所述冲击指示装置进一步还包括抗冲击的保护部，用于增强所述冲击指示装置在使用前的抗冲击能力。优选地，所述保护部由磁性或磁敏材料构成，可吸附轨迹显示部，以提高其抗冲击能力。所述保护部尤其适合高灵敏度的冲击指示装置。

在一些实施例中，所述冲击指示装置进一步还包括防干扰层，其用于阻止外界对所述轨迹显示部的干扰。所述防干扰层优选为阻磁层，所述的阻磁层用于阻止外界磁性或磁敏材料对所述轨迹显示部的干扰。可选的阻磁层材料包括：铜箔、铝箔、银箔、镍箔、铁氧体、炭基铁材料、炭黑、泡棉等等，应当理解，其它可选的磁屏蔽材料或磁吸收材料也可作为本发明的阻磁层材料。

在一些实施例中，所述的冲击指示装置还包括加速度指示标尺。

在一些实施例中，所述的冲击指示装置还包括胶粘层，所述的胶粘层用于将所述冲击指示装置贴附在产品上。进一步地，所述冲击指示装置还包括离型层，所述离型层用于保护所述胶粘层。

所述冲击指示装置是便携式的设备配置为附加或安排在包括有物品的运输容器中，监控物品本身或者与其相关的冲击事件。在物品的制造、储存和/或运输期间，所述冲击指示装置用于监控物品是否置于冲击事件中。在一些实施例中，所述冲击指示装置附加于使用的运输容器，例如，使用粘接材料、永久性或暂时性的紧固件、或多种不同类型的固定装置。运输容器可包括被监视的物品松散地放置在其中的容器或者包括就是被监视物品本身的容器。应当认识到，上述实施例仅仅是示例性的，而并非声称或暗示任何关于环境的限制，在其中本发明的冲击指示装置的不同实施例都可以实现。

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1

请参考图1至4，本实施例提供了一种冲击指示装置100，其由下往上依次包括：离型层110、胶粘层120、底板130、亚克力面板140及具有加速度指示标尺151的印刷层150；所述面板140局部向上凸起形成Y字型槽，其与所述底板130相配合形成Y字型腔体160。所述冲击指示装置100还包括轨迹显示部170、指示部180和吸附部190。所述指示部180为双面胶，其一方面将底板130和面板140粘合在一起，另一方面在所述腔体160底部起吸附指示作用；所述轨迹显示部170包括以球形磁铁为轨迹核心171和以红色磁粉作为有色颗粒172吸附在所述球形磁铁上；所述吸附部190优选但不限定为铁片，其位于所述冲击指示装置100的后面，即离型层110远离所述胶粘层120一侧，使轨迹显示部170被所述吸附部190吸附固定在起点位置。

使用时，去除离型层110，将冲击指示装置100贴附在产品外包装垂直于地面的侧面，随产品运输至客户处，由于冲击指示装置100的轨迹显示部170与吸附部190相互吸引，当冲击力小于轨迹显示部170与吸附部190之间的吸附力时，两者处于相对静止状态，如图2所示。如运输或搬运过程中，产品包装受到外力冲击，且冲击力大于轨迹显示部170与吸附部190之间的吸附力时，轨迹显示部170获得初始动量并在腔体160内的指示部180上向上滚动，其滚动过程克服重力做功，速度逐渐降低，直至为零，后在重力作用下滚回至起点位置。滚动过程，有色颗粒172附着在指示部180上留下运动轨迹，当腔体160的倾角一定时，其运动轨迹的长度与其获得的初始加速度呈正关联，人们通过其运动轨迹可判断碰撞给包装带来的初始加速度。进而判断包装内产品是否因此损毁。如图3所示，碰撞产生的加速度为35G，受力方向为从右到左。如图4所示，冲击指示装置100表明包装曾受到由下向上的冲击力。

实施例2

请参考图5至8，本实施例与实施例1类似，不同之处在于吸附部190的位置，所述吸附部190设置在所述指示部180和底板130之间。

使用时，去除离型层110，将冲击指示装置100贴附在产品外包装垂直于地面的侧面，随产品运输至客户处，由于冲击指示装置100的轨迹显示部170与吸附部190相互吸引，当冲击力小于轨迹显示部170与吸附部190之间的吸附力时，两者处于相对静止状态，如图6所示。如运输或搬运过程中，产品包装受到外力冲击，且冲击力大于轨迹显示部170与吸附部190之间的吸附力时，轨迹显示部170获得初始动量并在腔体160内的指示部180上向上滚动，其滚动过程克服重力做功，速度逐渐降低，直至为零，后在重力作用下滚回至起点位置。滚动过程，有色颗粒172附着在指示部180上留下运动轨迹，当腔体160的倾角一定时，其运动轨迹的长度与其获得的初始加速度呈正关联，人们通过其运动轨迹可判断碰撞给包装带来的初始加速度。进而判断包装内产品是否因此损毁。如图7所示，碰撞产生的加速度为55G，受力方向为从右到左。如图8所示，冲击指示装置100表明，包装曾受到两次碰撞，一次碰撞产生的加速度为55G，另一次与地板发生碰撞，受力方向向上。

实施例3

请参考图9至12，本实施例与实施例2类似，不同之处在于吸附部190的位置，所述吸附部190设置在所述指示部180上，即所述吸附部190直接与所述轨迹显示部170相接触且磁性吸附。

使用时，去除离型层110，将冲击指示装置100贴附在产品外包装垂直于地面的侧面，随产品运输至客户处，由于冲击指示装置100的轨迹显示部170与吸附部190相互吸引，当冲击力小于轨迹显示部170与吸附部190之间的吸附力时，两者处于相对静止状态，如图10所示。如运输或搬运过程中，产品包装受到外力冲击，且冲击力大于轨迹显示部170与吸附部190之间的吸附力时，轨迹显示部170获得初始动量并在腔体160内的指示部180上向上滚动，其滚动过程克服重力做功，速度逐渐降低，直至为零，后在重力作用下滚回至起点位置。滚动过程，有色颗粒172附着在指示部180上留下运动轨迹，当腔体160的倾角一定时，其运动轨迹的长度与其获得的初始加速度呈正关联，人们通过其运动轨迹可判断碰撞给包装带来的初始加速度。进而判断包装内产品是否因此损毁。如图11所示，碰撞产生的加速度为55G，受力方向为从右到左。如图12所示，冲击指示装置100表明，包装曾受到两次碰撞，一次碰撞产生的加速度为55G，另一次与地板发生碰撞，受力方向向上。

实施例4

请参考图13至15，本实施例提供了一种高灵敏度的冲击指示装置200，其由下往上依次包括：离型层210、胶粘层220、底板230、面板240及具有加速度指示标尺251的印刷层250；所述面板240局部向上凸起形成Y字型槽，其与所述底板230相配合形成Y字型腔体260。所述冲击指示装置200还包括轨迹显示部270、指示部280、吸附部291和保护部292。所述指示部280为双面胶，其一方面将底板230和面板240粘合在一起，另一方面在所述腔体260底部起吸附指示作用；所述轨迹显示部270包括以球形磁铁为轨迹核心271和以红色磁粉作为有色颗粒272吸附在所述球形磁铁上；所述吸附部291优选但不限定为铁片，其位于所述冲击指示装置200的前面，优选地，位于所述腔体260内侧且与所述轨迹显示部270直接接触，使轨迹显示部270被所述吸附部291吸附固定在起点位置。所述保护部292位于冲击指示装置200的后面，即所述离型层210远离所述胶粘层220的一侧，使轨迹显示部270抗冲击能力增强。

使用时，去除离型层210及设置在离型层210上的保护部292，将冲击指示装置200轻轻贴附在产品外包装垂直于地面的侧面，随产品运输至客户处，由于冲击指示装置200的轨迹显示部270与吸附部291相互吸引，当冲击力小于轨迹显示部270与吸附部291之间的吸附力时，两者处于相对静止状态，如图14所示。如运输或搬运过程中，产品包装受到外力冲击，且冲击力大于轨迹显示部270与吸附部291之间的吸附力时，轨迹显示部270获得初始动量并在腔体260内的指示部280上向上滚动，其滚动过程克服重力做功，速度逐渐降低，直至为零，后在重力作用下滚回至起点位置。滚动过程，有色颗粒272附着在指示部280上留下运动轨迹，当腔体260的倾角一定时，其运动轨迹的长度与其获得的初始加速度呈正关联，人们通过其运动轨迹可判断碰撞给包装带来的初始加速度。进而判断包装内产品是否因此损毁。如图15所示，碰撞产生的加速度为9.5G，受力方向为从左到右。

实施例5

请参考图16至18，本实施例与实施例4相似，不同之处在于增设了阻磁层。具体地，所述阻磁层设置在所述腔体260的外侧，与所述吸附部291相对应。

使用时，去除离型层210及设置在离型层210上的保护部292，将冲击指示装置200轻轻贴附在产品外包装垂直于地面的侧面，随产品运输至客户处，由于冲击指示装置200的轨迹显示部270与吸附部291相互吸引，当冲击力小于轨迹显示部270与吸附部291之间的吸附力时，两者处于相对静止状态，如图17所示。如运输或搬运过程中，产品包装受到外力冲击，且冲击力大于轨迹显示部270与吸附部291之间的吸附力时，轨迹显示部270获得初始动量并在腔体260内的指示部280上向上滚动，其滚动过程克服重力做功，速度逐渐降低，直至为零，后在重力作用下滚回至起点位置。滚动过程，有色颗粒272附着在指示部280上留下运动轨迹，当腔体260的倾角一定时，其运动轨迹的长度与其获得的初始加速度呈正关联，人们通过其运动轨迹可判断碰撞给包装带来的初始加速度。进而判断包装内产品是否因此损毁。如图18所示，碰撞产生的加速度为9.5G，受力方向为从左到右。

实施例6

请参考图19至24，本实施例提供了一种可多次指示碰撞情况的冲击指示装置300，其由下往上依次包括：离型层310、胶粘层320、底板330、面板340及具有加速度指示标尺351的印刷层350；所述面板340局部向上凸起形成半球形槽，其与所述底板330相配合形成半球形腔体360。所述冲击指示装置300还包括轨迹显示部370、指示部390和吸附部380。所述吸附部380为一球形磁铁，其S极埋设固定在所述腔体360底部上，N极裸露在所述腔体360内；所述轨迹显示部370的轨迹核心371为条形磁铁，有色颗粒372吸附在条形磁铁的N极上，所述条形磁铁的S极与吸附部380的N极通过磁力连接在一起，所述条形磁铁的N极与吸附部380的N极相排斥，远离所述吸附部380的N极；所述指示部390设置在所述腔体360顶部内侧，即位于所述腔体360和轨迹显示部370之间。

值得注意的是，所述轨迹核心371也可以是球形磁铁。

冲击指示装置300受冲击前，轨迹显示部370保持横向状态，如图19、23所示。

使用时，去除剥离层，将冲击指示装置300附着在产品包装外表面，随产品一同进入流通领域，当产品受到外力冲击时，由于轨迹核心371的N极所受磁力较弱，可在一定范围内摆动，而轨迹核心371的S极则由于吸附作用紧贴在吸附部380的N极上，因此，轨迹核心371将以吸附部380为轴心，发生偏移，随后在磁力作用下回归起点位置。偏移过程轨迹核心371吸附的有色颗粒372与指示部390相接触，部分有色颗粒372附着在指示部390的表面形成运动轨迹。当吸附部380及轨迹核心371的磁场强度恒定时，其偏移角度与碰撞产生的加速度呈正关联。如图24所示，冲击指示装置300表明包装受到冲击产生的加速度为30G，冲击力由下往上。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冲击指示装置，其特征在于，其包括：腔体，用于容纳并且使得轨迹显示部在其中运动；

吸附部，其在发生冲击事件前将所述轨迹显示部吸附在起点位置；

轨迹显示部，其响应于冲击事件脱离所述吸附部在所述腔体内运动；

指示部，其被设置在所述腔体内，用于永久性记录指示所述轨迹显示部的运动轨迹；

还包括防干扰层，其用于阻止外界对所述轨迹显示部的干扰。

2.根据权利要求1所述冲击指示装置，其特征在于，响应于冲击事件，所述轨迹显示部在所述腔体内自由滚动。

3.根据权利要求2所述冲击指示装置，其特征在于，所述腔体俯视状态下呈T字形、Y字型、圆形或方形。

4.根据权利要求1所述冲击指示装置，其特征在于，响应于冲击事件，所述轨迹显示部以所述吸附部为轴心发生偏移运动。

5.根据权利要求1所述冲击指示装置，其特征在于，所述吸附部和轨迹显示部之间磁性吸附。

6.根据权利要求1或5所述冲击指示装置，其特征在于，还包括保护部，其进一步吸附所述轨迹显示部以增强所述轨迹显示部在使用前的抗冲击能力。

7.根据权利要求6所述冲击指示装置，其特征在于，所述保护部为磁性或磁敏材料构成。

8.根据权利要求1所述冲击指示装置，其特征在于，所述防干扰层为阻磁层。

9.根据权利要求1所述冲击指示装置，其特征在于，还包括加速度指示标尺。