CN108051123A - 一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于力学和数字测量技术领域，提供了一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统及其实现方法，包括：高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器以及集成信号处理器；高速激光位移传感器用于获取冲击件在冲击过程中的位移量；终端设备用于向同步采集触发器发送控制信号；同步采集触发器用于在接收到控制信号后向集成信号处理器发送触发信号；集成信号处理器用于在接收到触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将位移量发送给终端设备；终端设备还用于在接收到位移量后，根据位移量获取时间和位移的曲线图。通过本发明可精确的测量瞬态冲击力冲击过程中的位移量，提高瞬态冲击力冲击过程的动态测量的精度。

Description

一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统及其实现方法

技术领域

本发明属于力学和数字测量技术领域，尤其涉及一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统及其实现方法。

背景技术

在实验室试验和工程实际应用中,经常要求测量瞬态冲击力,瞬态冲击力是指物体相互碰撞时，物体之间突然增大而后有迅速消失的力。瞬态冲击力变化过程特征是：整个冲击时间很短，力瞬间骤升，形成尖峰后迅速回落。瞬态冲击力的测量是人们期待解决，而又至今尚未完全解决的问题，主要原因是撞击过程是一个毫秒到秒量级的短时程动态过程,在撞击过程中相碰物体在撞击力作用下的变化，既有形态方面的变化，又有运动状态方面的变化，包含巨大能量交换，本质上是一个复杂的冲击动力学问题。在常规的分析过程中我们普遍应用能量守恒定律和动量定理这两大定律来对碰撞过程进行分析，运用能量守恒定律分析，主要是先计算出两个物体碰撞之前各自所具有的动能，碰撞以后两个碰撞物还会具有一定的动能，但是一部分能量会在碰撞的过程中转换为内能(例如撞击后撞击点的温度会发生变化)，而且碰撞物体本身会具有一定的弹性，所以在碰撞的时候一部分动能会转换成撞击物形变所含有的弹性势能。在撞击、碰撞的过程中能量的转移是比较多的，包括动能、势能、内能等，而且这些数据都是比较难以测量的。现有各种规范中的计算公式都是经验公式,都是基于刚体或弹性体整体碰撞的简单理论,用于解析动态力学过程是不合适的，因此仅仅从能量守恒定律方面来分析撞击过程是比较困难的。

在现有技术中，通常采用高速相机或者多个反射型光纤传感器对冲击过程进行测量，然而上述方法无法精确的测量瞬态冲击力冲击过程中的位移量，即瞬态冲击力冲击过程的动态测量的精度较低。

故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统及其实现方法，以精确的测量瞬态冲击力冲击过程中的位移量，提高瞬态冲击力冲击过程的动态测量的精度。

本发明实施例的第一方面提供了瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统，所述动态测量系统包括：

高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器以及集成信号处理器；

所述高速激光位移传感器，用于获取冲击件在冲击过程中的位移量；

所述终端设备，用于向所述同步采集触发器发送控制信号；

所述同步采集触发器，用于在接收到所述控制信号后，向所述集成信号处理器发送触发信号；

所述集成信号处理器，用于在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备；

所述终端设备，还用于在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图。

本发明实施例的第二方面提供了一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的实现方法，其特征在于，所述动态测量系统包括高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器以及集成信号处理器，所述实现方法包括：

所述高速激光位移传感器获取冲击件在冲击过程中的位移量；

所述终端设备向所述同步采集触发器发送控制信号；

所述同步采集触发器在接收到所述控制信号后，向所述集成信号处理器发送触发信号；

所述集成信号处理器在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备；

所述终端设备，还用于在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过高速激光位移传感器获取冲击件在冲击过程中的位移量，并在同步采集触发器接收到终端设备发送的采集之后，向集成信号处理器发送触发信号，集成信号处理器在接收到该触发信号后采集上述高速激光位移传感器获取的位移量，并将该位移量发送给终端设备，该终端设备在接收到该位移量之后，可以根据该位移量获取冲击件在冲击的过程中时间和位移的曲线图，从而便于用户观察在瞬态冲击力作用下被冲击件产生的应变结构的变化。本发明实施例通过将高速激光位移传感器应用到瞬间冲击力测量中，采用高速激光位移传感器可精确的获取冲击件在冲击过程中的位移量，并通过终端设备分析出时间与位移的曲线图，通过该曲线图可以精确的分析被冲击件在冲击过程中产生的变形，进而得到变形过程的时域信号(例如变形过程中位移随时间的变化)，提高了瞬态冲击力冲击过程中位移量的测量精度，即提高了瞬态冲击力冲击过程的动态测量的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是本发明实施例一提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种高速激光位移传感器测量位移量的结构框图；

图4是本发明实施例三提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的实现方法的流程示意图；

图5是本发明实施例四提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的实现方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

应理解，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，是本发明实施例一提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述动态测量系统包括：

高速激光位移传感器11、终端设备12、同步采集触发器13以及集成信号处理器14；

所述高速激光位移传感器11，用于获取冲击件在冲击过程中的位移量。

在本发明实施例中，所述位移量可以是指所述冲击件在冲击过程中位移随时间的变化量，也可以用于表示被冲击件的变形量。所述高速激光位移传感器11是利用激光技术进行测量的传感器。所述高速激光位移传感器11由激光器、激光检测器和测量电路组成，一种是新型测量仪表，利用了激光具有高方向性、高单色性和高亮度的特点。所述高速激光位移传感器11能够实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、抗电干扰能力强等，能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。所述高速激光位移传感器11常用于长度、距离、振动、速度等物理量的测量，为非接触精密位移测量，位移测量精度为微米级，时间测量分辨率为微秒级。高速激光位移传感器测量频率大于100KHz，针对高速运动中的被测物体的位移，可识别最微小的位移变化，高分辨率和高频响的参数可达到高灵敏度的测速效果。

可选的，所述高速激光位移传感器11还用于：

根据所述位移量，获取所述冲击件冲击时的初速度、末速度、平均速度、冲击过程中的加速度以及所述冲击件与被冲击件撞击时的速度。

在本发明实施例中，所述高速激光位移传感器11可以根据实时获取的位移量通过软件分析处理可实现精密在线实时测速功能、测加速度功能，例如，冲击件(例如冲击锤)在向被冲击件的方向冲击时的初速度、末速度、冲击过程中的加速度以及所述冲击件与被冲击件撞击时的速度。其速度和加速度测量原理可以通过激光三角反射法计算被测物体与测试点的距离即位移量，速度就是两个时间段的位移量除于相对的时间，即得到该段位移的平均速度，V＝S/T，然后通过导运算得到加速度。

所述终端设备12，用于向所述同步采集触发器13发送控制信号。

在本发明实施例中，用户可以通过所述终端设备12向所述同步采集触发器12发送控制信号。所述控制信号可以是触发所述同步采集触发器13向所述集成信号处理器14发送触发信号的信号。所述终端设备12包括但不限于具有数据处理能力的计算机。所述同步采集触发器13可由所述终端设备12控制输出。

所述同步采集触发器13，用于在接收到所述控制信号后，向所述集成信号处理器发送触发信号。

其中，所述触发信号可以是指触发所述集成信号处理器14采集所述高速激光位移传感器11获取的位移量的信号。

所述集成信号处理器14，用于在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备。

在本发明实施例中，所述集成信号处理器14为所述高速激光位移传感器11的配件，可对所述高速激光位移传感器11进行设置、采集控制(例如对所述高速激光位移传感器11的信号进行采集处理)，并将信号传至所述终端设备12。

可选的，本发明实施例中的所述高速激光位移传感器11可以实时获取冲击件在冲击过程中的位移量，而所述集成信号处理器14可以在接收到所述同步采集触发器13发送的触发信号之后，以第一预设频率采集所述高速激光位移传感器11获取的位移量。其中，用户可以根据实际需要自行设定第一预设频率，在此不做限定。

所述终端设备15，还用于在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图。

在本发明实施例中，所述高速激光位移传感器11通过专用集成信号处理器14将测量的数据(例如冲击件在冲击过程中的位移量)传输至所述终端设备15，例如通过通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)传输至所述终端设备15。所述终端设备15中的分析软件可以根据所采集到的数据进行分析计算，并绘制时间—位移的曲线图，以便更直观观测数据的变化过程及规律。

可选的，所述终端设备15在接收到所述位移量之后，也可以存储所述位移量，以便于用户的后续查看该位移量。

本发明实施例通过将高速激光位移传感器应用到瞬间冲击力测量中，采用高速激光位移传感器可精确的获取冲击件在冲击过程中的位移量，并通过终端设备分析出时间与位移的曲线图，通过该曲线图可以精确的分析被冲击件在冲击过程中产生的变形，进而得到变形过程的时域信号(例如变形过程中位移随时间的变化)，提高了瞬态冲击力冲击过程中位移量的测量精度，即提高了瞬态冲击力冲击过程的动态测量的精度。

参见图2，是本发明实施例二提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述动态测量系统包括：

高速激光位移传感器21、终端设备22、同步采集触发器23、集成信号处理器24、冲击力传感器25、高速信号调理和放大电路26以及高速数据采集卡27；

所述高速激光位移传感器21，用于获取冲击件在冲击过程中的位移量。

在本发明实施例中，所述位移量可以是指所述冲击件在冲击过程中位移随时间的变化量，也可以用于表示被冲击件的变形量。所述高速激光位移传感器21是利用激光技术进行测量的传感器。所述高速激光位移传感器21由激光器、激光检测器和测量电路组成，一种是新型测量仪表，利用了激光具有高方向性、高单色性和高亮度的特点。所述高速激光位移传感器21能够实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、抗电干扰能力强等，能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。所述高速激光位移传感器21常用于长度、距离、振动、速度等物理量的测量，为非接触精密位移测量，位移测量精度为微米级，时间测量分辨率为微秒级。高速激光位移传感器测量频率大于100KHz，针对高速运动中的被测物体的位移，可识别最微小的位移变化，高分辨率和高频响的参数可达到高灵敏度的测速效果。

可选的，所述高速激光位移传感器21还用于：

根据所述位移量，获取所述冲击件冲击时的初速度、末速度、平均速度、冲击过程中的加速度以及所述冲击件与被冲击件撞击时的速度。

在本发明实施例中，所述高速激光位移传感器21可以根据实时获取的位移量通过软件分析处理可实现精密在线实时测速功能、测加速度功能，例如，冲击件(例如冲击锤)在向被冲击件的方向冲击时的初速度、末速度、冲击过程中的加速度以及所述冲击件与被冲击件撞击时的速度。其速度和加速度测量原理可以通过激光三角反射法计算被测物体与测试点的距离即位移量，速度就是两个时间段的位移量除于相对的时间，即得到该段位移的平均速度，V＝S/T，然后通过导运算得到加速度。

所述冲击力传感器25，用于获取所述冲击件在冲击过程中的冲击力。

在本发明实施例中，所述冲击力传感器25可以对冲击件在冲击过程中的冲击力的大小、载荷谱等进行采集。其中，所述载荷谱可以是指冲击件在冲击过程中冲击力随时间的变化。

所述冲击力传感器25为电阻应变式测力传感器，是工作原理是：弹性体(即弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片(即转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(例如增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，其输出量与被测量压力成正比，所述冲击力传感器25具有较大的测压范围、较好的线性、快速的上升时间、高的压力、电荷灵敏度等优点。

所述高速信号调理和放大电路26，用于将所述冲击力转换为模拟电压信号。

在本发明实施例中，所述高速信号调理和放大电路26包括向所述冲击力传感器25提供恒流恒压的激励驱动源、高速仪表前置放大器、带通滤波、二次可调增益放大、电压跟随器等，具有较高的共模抑制比和增益、失调电压小、温度漂移小、噪声小。所述高速信号调理和放大电路26的采样频率大于200KHz，可以将所述冲击力传感器25输出的电信号放大成为容易采集测量的标准模拟信号。

所述终端设备22，用于向所述同步采集触发器23发送控制信号。

在本发明实施例中，用户可以通过所述终端设备22向所述同步采集触发器22发送控制信号。所述控制信号可以是触发所述同步采集触发器23向所述集成信号处理器24和所述高速数据采集卡27发送触发信号的信号。所述终端设备22包括但不限于具有数据处理能力的计算机。所述同步采集触发器23可由所述终端设备22控制输出。

所述同步采集触发器23，用于在接收到所述控制信号后，同时向所述集成信号处理器24和所述高速数据采集卡27发送所述触发信号。

在本发明实施例中，所述触发信号同时传至所述高速数据采集卡27和所述集成信号处理器24，可以保证采集过程的实时性和同步性。

其中，所述触发信号可以是指触发所述集成信号处理器24采集所述高速激光位移传感器21获取的位移量，和所述高速数据采集卡27采集所述高速信号调理和放大电路26转换的模拟电压信号的信号。

可选的，本发明实施例中的所述高速激光位移传感器21可以实时获取冲击件在冲击过程中的位移量，而所述集成信号处理器24可以在接收到所述同步采集触发器23发送的触发信号之后，以第一预设频率采集所述高速激光位移传感器21获取的位移量。所述冲击力传感器25可以实时获取冲击件在冲击过程中的冲击力，并将实时获取的冲击力发送给所述高速信号调理和放大电路26，以将冲击力转换为模拟电压信号，而所述高速数据采集卡27在接收到所述同步采集触发器23发送的触发信号之后，以第二预设频率采集所述高速信号调理和放大电路26转换的模拟电压信号。其中，用户可以根据实际需要自行设定第一预设频率和第二预设频率，在此不做限定。

可选的，所述集成信号传感器24采集所述位移量的频率与所述高速数据采集卡27采集所述模拟电压信号的频率相同或成倍数关系。

在本发明实施例中，所述第一预设频率和所述第二预设频率可以相同或成倍数关系。

所述集成信号处理器24，用于在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备。

可选的，所述集成信号处理器24为所述高速激光位移传感器21的配件，可对所述高速激光位移传感器21进行设置、采集控制(例如对所述高速激光位移传感器21的信号进行采集处理)，并将信号传至所述终端设备22。

在本发明实施例中，所述高速激光位移传感器21通过专用集成信号处理器14将测量的数据(例如冲击件在冲击过程中的位移量)传输至所述终端设备25，例如通过通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)传输至所述终端设备25。

所述高速数据采集卡27，用于在接收到所述触发信号后，采集所述高速信号调理和放大电路26转换的模拟电压信号，将所述模拟电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送给所述终端设备25。

在本发明实施例中，所述高速数据采集卡27可以插入所述终端设备24内部PCI插槽，将所述高速信号调理和放大电路26输出的模拟电压信号采集过来并通过AD转换功能将所述模拟电压信号转换至数字信号，并将其在所述终端设备24中进行存储。所述高速数据采集卡27为16位精度，1.25MS/s采样率。

所述终端设备25，还用于在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图，在接收到所述数字信号后，根据所述数字信号获取时间和力值的曲线图。

在本发明实施例中，所述终端设备25在接收到所述位移量和所述数字信号后，可以对所采集到的数据(即所述位移量和所述数字信号)进行分析计算，从而根据所述位移量绘制时间—位移的曲线图，根据所述数字信号绘制时间-力值的曲线图，以便更直观观测上述数据的变化过程及规律。其中，所述力值可以是指所述冲击力的大小。

如图3是高速激光位移传感器测量位移量的结构框图。如图3所示，冲击力传感器25可以直接安装在冲击头(即图中的锤头组件)上，高速激光位移传感器21独立布置于远离被冲击材料端，且不与试验机的冲击支座接触，避免了冲击力传感器25带来的振动以及由此带来的测量误差。

目前各类冲击力传感器都存在线性误差、零点漂移、热灵敏度漂移等问题，通常线性误差1％到10％不等。冲击力传感器的零点漂移是指传感器在受大冲击信号之前与之后传感器输出零点之间产生的一个电位差。当测量信号产生零点漂移后不仅加速度测量值本身产生误差，更重要的是无法对有零点漂移的信号进行积分，因为零点漂移会引起很大的积分误差。上述问题导致冲击力传感器的测量精度偏低和重复性差等。本发明实施例采用高速激光位移传感器，可以精确测量撞击物体(即冲击件)的初速度、加速度、位移量以及撞击前一瞬间的冲击末速度，可以根据动量定律计算出撞击物体的冲击能量，从而对冲击力传感器的测量进行修订校准。

本发明实施例通过高速激光位移传感器可精确的获取冲击件在冲击过程中的位移量，通过冲击力传感器获取冲击件在冲击过程中的冲击力，并通过终端设备分析出时间-位移和时间-力值的曲线图，通过时间-位移曲线图和时间-力值曲线图可以精确的分析瞬态冲击力作用下被冲击件产生的应力和应变等结构响应变化，提高瞬态冲击力冲击过程的动态测量的精度。

参见图4，是本发明实施例三提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的实现方法的流程示意图，所述动态测量系统包括高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器以及集成信号处理器，如图所示该实现方法可以包括以下步骤：

步骤S401，所述高速激光位移传感器获取冲击件在冲击过程中的位移量；

步骤S402，所述终端设备向所述同步采集触发器发送控制信号；

步骤S403，所述同步采集触发器在接收到所述控制信号后，向所述集成信号处理器发送触发信号；

步骤S404，所述集成信号处理器在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备；

步骤S405，所述终端设备在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图。

本发明实施例提供的实现方法可以使用在前述对应的动态测量系统实施例一中，详情参见上述实施例一的描述，在此不再赘述。

参见图5，是本发明实施例四提供的一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的实现方法的流程示意图，所述动态测量系统包括高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器、集成信号处理器、冲击力传感器、高速信号调理和放大电路以及高速数据采集卡，如图所示该实现方法可以包括以下步骤：

步骤S501，所述高速激光位移传感器获取冲击件在冲击过程中的位移量。

步骤S502，所述冲击力传感器获取所述冲击件在冲击过程中的冲击力。

步骤S503，所述高速信号调理和放大电路将所述冲击力转换为模拟电压信号。

步骤S504，所述终端设备向所述同步采集触发器发送控制信号。

步骤S505，所述同步采集触发器在接收到所述控制信号后，同时向所述集成信号处理器和所述高速数据采集卡发送所述触发信号。

步骤S506，所述集成信号处理器在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备。

步骤S507，所述高速数据采集卡在接收到所述触发信号后，采集所述高速信号调理和放大电路转换的模拟电压信号，将所述模拟电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送给所述终端设备。

步骤S508，所述终端设备在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图，在接收到所述数字信号后，根据所述数字信号获取时间和力值的曲线图。

本发明实施例提供的实现方法可以使用在前述对应的动态测量系统实施例二中，详情参见上述实施例二的描述，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统，其特征在于，所述动态测量系统包括：

高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器以及集成信号处理器；

所述高速激光位移传感器，用于获取冲击件在冲击过程中的位移量；

所述终端设备，用于向所述同步采集触发器发送控制信号；

所述同步采集触发器，用于在接收到所述控制信号后，向所述集成信号处理器发送触发信号；

所述集成信号处理器，用于在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备；

所述终端设备，还用于在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图。

2.如权利要求1所述的动态测量系统，其特征在于，所述动态测量系统还包括：

冲击力传感器、高速信号调理和放大电路以及高速数据采集卡；

所述冲击力传感器，用于获取所述冲击件在冲击过程中的冲击力；

所述高速信号调理和放大电路，用于将所述冲击力转换为模拟电压信号；

所述同步采集触发器，还用于在接收到所述控制信号后，向所述高速数据采集卡发送所述触发信号；

所述高速数据采集卡，用于在接收到所述触发信号后，采集所述高速信号调理和放大电路转换的模拟电压信号，将所述模拟电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送给所述终端设备；

所述终端设备，用于在接收到所述数字信号后，根据所述数字信号获取时间和力值的曲线图。

3.如权利要求2所述的动态测量系统，其特征在于，所述集成信号传感器采集所述位移量的频率与所述高速数据采集卡采集所述模拟电压信号的频率相同或成倍数关系。

4.如权利要求2所述的动态测量系统，其特征在于，所述同步采集触发器具体用于：

在接收到所述控制信号后，同时向所述集成信号处理器和所述高速数据采集卡发送所述触发信号。

5.如权利要求1至4任一项所述的动态测量系统，其特征在于，所述高速激光位移传感器还用于：

根据所述位移量，获取所述冲击件冲击时的初速度、末速度、平均速度、冲击过程中的加速度以及所述冲击件与被冲击件撞击时的速度。

6.一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统的实现方法，其特征在于，所述动态测量系统包括高速激光位移传感器、终端设备、同步采集触发器以及集成信号处理器，所述实现方法包括：

所述高速激光位移传感器获取冲击件在冲击过程中的位移量；

所述终端设备向所述同步采集触发器发送控制信号；

所述同步采集触发器在接收到所述控制信号后，向所述集成信号处理器发送触发信号；

所述集成信号处理器在接收到所述触发信号后采集所述高速激光位移传感器获取的位移量，并将所述位移量发送给所述终端设备；

所述终端设备，还用于在接收到所述位移量后，根据所述位移量获取时间和位移的曲线图。

7.如权利要求6所述的实现方法，其特征在于，所述动态测量系统还包括：冲击力传感器、高速信号调理和放大电路以及高速数据采集卡，所述实现方法还包括：

所述冲击力传感器获取所述冲击件在冲击过程中的冲击力；

所述高速信号调理和放大电路将所述冲击力转换为模拟电压信号；

所述同步采集触发器在接收到所述控制信号后，向所述高速数据采集卡发送所述触发信号；

所述高速数据采集卡在接收到所述触发信号后，采集所述高速信号调理和放大电路转换的模拟电压信号，将所述模拟电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送给所述终端设备；

所述终端设备在接收到所述数字信号后，根据所述数字信号获取时间和力值的曲线图。

8.如权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述集成信号传感器采集所述位移量的频率与所述高速数据采集卡采集所述模拟电压信号的频率相同或成倍数关系。

9.如权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括：

所述同步采集触发器在接收到所述控制信号后，同时向所述集成信号处理器和所述高速数据采集卡发送所述触发信号。

10.如权利要求6至9任一项所述的实现方法，其特征在于，所述实现方法还包括：

所述高速激光位移传感器根据所述位移量，获取所述冲击件冲击时的初速度、末速度、平均速度、冲击过程中的加速度以及所述冲击件与被冲击件撞击时的速度。