CN110967399A - 一种用于测试高分子材料防异响性能的设备 - Google Patents

一种用于测试高分子材料防异响性能的设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，包括杠杆组件、测试组件、测量组件、驱动组件：杠杆组件：包括支架及与支架连接的杠杆(5)；测试组件：夹持装置(1)和实验压头(2)，所述的实验压头(2)设置在杠杆(5)前端，所述的夹持装置(1)位于实验压头(2)下方，待测试样板(9)固定在夹持装置(1)上，并与实验压头(2)底部接触；驱动组件：连接所述支架，并驱动支架运动，带动实验压头(2)在待测试样板(9)上运动；测量组件测量振动和声音信息，并处理输出。与现有技术相比，本发明具有防异响数据可视化、成本低等优点。

Description

一种用于测试高分子材料防异响性能的设备
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种用于测试高分子材料防异响性能的设备。
背景技术
高分子材料分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类。通用高分子材料指能够大规模工业化生产，已普遍应用于建筑、交通运输、农业、电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料。这其中又分为塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等不同类型。特种高分子材料主要是一类具有优良机械强度和耐热性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亚胺等材料，已广泛应用于工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分离膜、导电材料、医用高分子材料、液晶高分子材料等。
高分子材料的应用广泛，而在各种应用中，高分子材料在于其他组件相互接触和摩擦而产生不应该有的声音，如塑料件与塑料件之间、与钣金件之间设计时间隙不合理或者有接触，在用于不同场合，如用于车辆中，当车辆运行在颠簸路面或者有外力时由于相对运动造成的声音，这类声音属于不正常的声音，对于这些异响，必须在项目初期材料定义阶段即完成可行性分析，否则都会在后期造成不同程度的设计变更。
目前行业领域中，尚无客观有效的测试高分子材料防异响性能的设备和方法，基本都是工程师根据经验来识别，导致出现过度预防和潜在风险无法识别的问题。目前行业内的解决办法为采用特殊的消声材料或者是接触面间增加毛毡、泡棉，目前市面上的消声材料只有苯乙烯类材料，价格昂贵；增加毛毡、泡棉的方式不仅增加成本，还会引起空气质量变差；无论采用哪种无疑都会增加成本。对于未能识别的异响则是需要售后反馈才能发现。因此，目前还不能直观评价材料本身的防异响值。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种直观评价材料本身的防异响值的用于测试高分子材料防异响性能的设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，包括杠杆组件、测试组件、测量组件、驱动组件：
杠杆组件：包括支架及与支架连接的杠杆；
测试组件：夹持装置和实验压头，所述的实验压头设置在杠杆前端，所述的夹持装置位于实验压头下方，待测试样板固定在夹持装置上，并与实验压头底部接触；
驱动组件：连接所述支架，并驱动支架运动，带动实验压头在待测试样板上运动；
测量组件：包括加速度传感器、控制器和麦克风，所述的加速度传感器设置在实验压头上，所述的麦克风设置在待测试样板下，所述的加速度传感器和麦克风均连接控制器。
所述的支架包括上底座和下底座，上底座的中间设有轴承，杠杆与上底座通过轴承连接，并以轴承为支点上下摆动。
所述的上底座中间设有定位槽，通过调节轴承在定位槽中的位置，调节杠杆的高度。
所述的下底座固定在驱动组件上。
所述的实验压头通过螺丝固定在杠杆上。
所述的杠杆上设有砝码放置区，以及水平仪放置区，所述的砝码放置区内放置砝码，使实验压头与待测试样板保持接触；所述的水平仪放置区放置水平仪，控制杠杆水平。
所述的驱动组件包括可移动平台以及与可移动平台连接的参数控制器。
参数控制器为市售产品，可采用深圳显控公司sk035fe型号的参数控制器，用于控制实验测试速度和试验周期，以及整台设备的通电。
所述的加速度传感器采集实验过程中实验压头与待测试样板产生的振动。
所述的麦克风采集实验过程中实验压头与待测试样板之间产生的声音。
加速度传感器为市售产品，可采用M+P公司3273A2型号的控制器；
麦克风为市售产品，可采用M+P公司40AE型号的麦克风。
控制器为市售产品，可采用M+P公司VP8-E型号控制器，用于处理加速度传感器以及麦克风采集的数据，最终生成报告。
本发明通过电控组件控制实验速度及次数，首先，在电控组件设置实验速度以及实验次数。然后实验样板通过夹持装置固定。在实验样板固定后，在杠杆上通过螺丝固定住测试压头，放置在实验样板上后，在杠杆上放上水平仪，调整杠杆位置，以保证杠杆在水平位置。然后在杠杆上放置实验所需的砝码，点击电控组件上的启动按钮，实验开始进行。通过测量组件，采集实验数据。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.防异响数据可视化：可通过测量组件直接输出数据(振动加速度、分贝值以及人耳响度)
2.结构简单、成本低，本发明利用杠杆原理，通过杠杆保持水平，使杠杆一端的底座的移动能完全传递到杠杆另一端的实验压头，保证测试过程中不会由于不平衡，导致数据不准确
3.通过参数控制器可精度控制驱动组件在平面的移动速度和移动距离，提高检测精度。
4.控制器实时检测采集实验过程中实验压头与待测试样板产生的振动，采用麦克风采集实验过程中实验压头与实验样板之间产生的声音，通过控制器处理加速度传感器以及麦克风采集的数据，最终生成报告，主观输出材料人耳响度值、分贝值以及振动加速度值等。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明驱动组件结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，包括杠杆组件、测试组件、测量组件、驱动组件：
杠杆组件：包括支架及与支架连接的杠杆5；所述的支架包括上底座6和下底座8，上底座6的中间设有轴承7，杠杆5与上底座6通过轴承7连接，并以轴承7为支点上下摆动。所述的上底座6中间设有定位槽，通过调节轴承7在定位槽中的位置，调节杠杆5的高度。
所述的下底座8固定在驱动组件上。
测试组件：夹持装置1和实验压头2，所述的实验压头2设置在杠杆5前端，实验压头2通过螺丝固定在杠杆5上，所述的夹持装置1位于实验压头2下方，待测试样板9固定在夹持装置1上，并与实验压头2底部接触；所述的杠杆5上设有砝码放置区3，以及水平仪放置区4，所述的砝码放置区3内放置砝码，使实验压头2与待测试样板9保持接触；所述的水平仪放置区4放置水平仪，控制杠杆5水平。
驱动组件：连接所述支架，并驱动支架运动，带动实验压头2在待测试样板9上运动；所述的驱动组件包括静音电机15、静音滑轨16、皮带17、连接块18、转动齿轮19，通过连接块18与上底座6连接，转动齿轮19转动，带动皮带17转动，从而带动皮带上的连接块18在静音滑轨16移动，最终带动与其连接的上底座6运动，从而驱动支架运动。
测量组件：包括加速度传感器12、控制器13和麦克风14，所述的加速度传感器12设置在实验压头2上，所述的麦克风14设置在待测试样板9下，所述的加速度传感器12和麦克风14均连接控制器13。
采用上述设备通过以下方法进行检测：
首先，通过参数控制器11设置实验速度以及实验次数；然后待测试样板9通过夹持装置1固定；在待测试样板9固定后，在杠杆5上通过螺丝固定住实验压头2，放置在待测试样板9上后，在杠杆5的水平仪放置区4上放上水平仪，调整杠杆5位置，以保证杠杆5在水平位置。然后在杠杆5的砝码放置区3上放置实验所需的砝码，点击参数控制器11上的启动按钮，实验开始进行。
通过参数控制器11控制可移动平台10的速度及次数，从而控制实验压头2在待测试样板9上的运动速度和次数，通过加速度传感器12采集实验过程中实验压头2与待测试样板9产生的振动，麦克风14采集实验过程中实验压头2与待测试样板9之间产生的声音，并将振动信息和声音信息传递到控制器13，通过控制器13处理加速度传感器以及麦克风采集的数据，最终生成报告。

Claims (9)

1.一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，包括杠杆组件、测试组件、测量组件、驱动组件：
杠杆组件：包括支架及与支架连接的杠杆(5)；
测试组件：夹持装置(1)和实验压头(2)，所述的实验压头(2)设置在杠杆(5)前端，所述的夹持装置(1)位于实验压头(2)下方，待测试样板(9)固定在夹持装置(1)上，并与实验压头(2)底部接触；
驱动组件：连接所述支架，并驱动支架运动，带动实验压头(2)在待测试样板(9)上运动；
测量组件：包括加速度传感器(12)、控制器(13)和麦克风(14)，所述的加速度传感器(12)设置在实验压头(2)上，所述的麦克风(14)设置在待测试样板(9)下，所述的加速度传感器(12)和麦克风(14)均连接控制器(13)。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的支架包括上底座(6)和下底座(8)，上底座(6)的中间设有轴承(7)，杠杆(5)与上底座(6)通过轴承(7)连接，并以轴承(7)为支点上下摆动。
3.根据权利要求2所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的上底座(6)中间设有定位槽，通过调节轴承(7)在定位槽中的位置，调节杠杆(5)的高度。
4.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的下底座(8)固定在驱动组件上。
5.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的实验压头(2)通过螺丝固定在杠杆(5)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的杠杆(5)上设有砝码放置区(3)，以及水平仪放置区(4)，所述的砝码放置区(3)内放置砝码，使实验压头(2)与待测试样板(9)保持接触；所述的水平仪放置区(4)放置水平仪，控制杠杆(5)水平。
7.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的驱动组件包括可移动平台(10)以及与可移动平台(10)连接的参数控制器(11)。
8.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的加速度传感器(12)采集实验过程中实验压头(2)与待测试样板(9)产生的振动。
9.根据权利要求1所述的一种用于测试高分子材料防异响性能的设备，其特征在于，所述的麦克风(14)采集实验过程中实验压头(2)与待测试样板(9)之间产生的声音。
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