CN113155389A - 一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手套掌部振动传递率测量与评价装置及方法,装置包括测量手柄组件、振动台、功率放大器、振动控制仪、数采分析仪和计算机;方法测量精度高,计算机向振动控制仪发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器输出控制信号,功率放大器将控制信号转换为驱动台体动圈的电流,手柄内三轴加速度传感器能接收振动台产生的振动激励信号,向振动控制仪的输入通道输出振动信号,振动控制仪采集振动信号,并与内部参考值比较后调整振动控制信号回传给振动台,在达到测量要求时开始测量,计算机实时显示手柄握力和进给力,对采集的数据根据需要显示并按要求进行数据分析和处理并形成手套掌部/振动材料振动传递率的测量与评价报告。
Description
技术领域
本发明属于机械振动与冲击手传振动技术领域,具体涉及一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置及测量与评价方法。
背景技术
在我国职业病分为10类132种,其中,手臂振动病是第六类物理因素所致职业病中第5项。而手臂振动病的预防,除避免或者尽可能减少振动设备的操作外,最主要的预防方法就是操作者佩戴防振性能优良的防振手套。
早在2002年,我国就已经颁布实施了GB/T 18703-2002《手套掌部振动传递率的测量与评价》国家标准。但由于国内没有此类测量与评价装置,因此,对相关手套的防振性能的判定一直无法实施。目前,只有英国南安普顿大学噪声与振动研究所有一台可以实现相同测量功能的振动传递率测量装置。但由于其手柄内部采用的是单轴加速度传感器,无法进行精准测量和评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,还提供一种手套掌部振动传递率的测量与评价方法。以克服现有振动传递率测量装置精度不够且对手套的防振性能进行测量和评价偏差过大的缺点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种手套掌部振动传递率测量与评价装置,主要由测量手柄组件1、振动台3、功率放大器4、振动控制仪5、数采分析仪6和计算机7构成;所述测量手柄组件1与振动台3固定;所述振动台3安装在机座9上,并与冷却风机8相连;
所述测量手柄组件1由与振动台3固定的安装板组件2、与安装板组件2相连的手柄支架、与手柄支架直接相连的手柄组件、手柄盖11、安装在手柄组件上的加速度计基座、三轴加速度传感器15以及用于测量用的手掌适配器12组成;所述安装板组件2与手柄支架之间设有力传感器13,用于实时监控进给力的大小;所述手柄盖11与手柄组件之间装有两个微型压力传感器14,用于实时监测握力的大小;所述加速度计基座上设有一个三轴加速度传感器15,用于测量手柄16内的加速度;所述手掌适配器12内还设有一个三轴加速度传感器15,用于实时测量振动传递到手的加速度(裸测加速度)或戴手套测量/减振材料的加速度;
所述计算机7经振动控制仪5、数采分析仪6、功率放大器4与振动台3相连,能够向振动控制仪5发送振动命令,使其能够通过输出通道向功率放大器4输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为驱动台体动圈的电流产生振动信号;所述加速度计基座上的三轴加速度传感器15能够接收振动台产生的振动激励信号,向振动控制仪5的输入通道输出振动信号,振动控制仪5采集振动信号,并与内部参考值进行比较后调整振动控制信号回传给振动台3形成闭环控制;所述计算机7能实时显示手柄握力和进给力,当握力值或进给力值达到测量规定的范围时进行测量,同时计算机7对采集到的数据进行分析,根据需要显示并按要求进行数据分析和处理并最终形成振动传递率的测量与评价报告。
进一步地,所述机座9为由十二根方管焊接而成的单剪叉固定式基座。
进一步地,所述安装板组件2的两侧分别与振动台3和手柄支架螺接。
进一步地,本发明手套掌部振动传递率测量与评价装置还包括厚度测量组件和升降平台,所述升降平台可通过调整升降平台高度,使受试者进行测量试验时其手掌部及前臂与测量手柄组件高度契合,保证测量时对手掌、手臂及手肘的角度要求;所述厚度测量组件由零件盒、平台、薄板和测量压块组成,所述测量压块、薄板和平台依次层叠放置于零件盒中,零件盒内空余部分用泡棉填充。
进一步地,所述手柄支架包括与安装板组件2手柄组件螺接的两个尾部支架17组件,所述两个尾部支架17通过两个内六角圆柱头螺钉与安装板组件2相连,且连接处各设有一个力传感器13。
进一步地,所述手柄组件包括手柄16,其上镶有四个钢丝衬套;所述手掌适配器12内固定的三轴加速度传感器15输出端口与所述数采分析仪6的数据采集端口相连,在开始裸测时将其通过80±10N的握力固定在手柄组件上,在对手套或减振材料进行测量时,则将其置于手套内部或减振材料外部,以30±5N的握力进行测量。
进一步地,所述微型压力传感器14通过六角圆柱头螺钉固定于手柄内部;所述两个三轴加速度传感器15中,一个通过固体胶固定于手柄内部测量点中心部位,另一个用固体胶固定于手掌适配器12内部。
一种手套掌部振动传递率的测量与评价方法,包括以下步骤:
A、裸适配器振动传递率测量:
每次/每天测试开始前,需对裸适配器进行校准测试,即先启动振动激励系统,通过计算机7向振动控制仪5发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器4输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为驱动台体动圈的电流使振动台3开始振动,传递到手柄16的振动信号再反馈回振动控制仪5,与预设的振动信号进行比对,当产生的振动信号符合测量试验的要求后,操作者用弹性材料以80±10N的握力将手掌适配器固定在手柄18上,开启测试,当测得的裸适配器传递率值在0.95~1.05之间时,即可取下手掌适配器12,开始对手套或减振材料进行振动传递率测试;
B、对手套掌部振动传递率/减振材料振动传递率的测量
B1、受试者站在升降平台10上,通过计算机7向振动控制仪5发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器4输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为驱动台体动圈的电流使台体产生振动,手柄18即产生振动;
B2、振动信号通过手柄16中的三轴加速度传感器回传给振动控制仪5,振动控制仪5通过比对产生的振动信号与预设的振动信号比对再将振动控制信号回传给功放,形成闭环控制;
B3、振动信号达到测量要求后,开始测量,每个完整的测量包括一次有效的裸适配器测量和15次戴手套(或者减振材料,减振材料测量时需将减振材料绕覆手柄一圈)的测量。裸适配器测量可以在针对一款手套或减振材料的15次测量前分别进行,也可以在当日测量前只进行一次裸适配器的测量;
B4、测量时,受试者应垂直站在升降平台10上,前臂对准手柄的振动轴线,肘部形成90°±15°的角度,且在整个测量期间肘部与身体不应接触。
B5、计算机实时显示手柄握力和进给力,测量时受试者对手柄施加的握力保持在30N±5N且进给力保持在50N±8N,对振动传递率的测量才能正常进行,每次测量实际为30S。对采集到的数据根据需要显示并按要求进行数据分析和处理,得到最终的修正的手套掌部/减振材料振动传递率标准偏差(ST)和变异系数(CV,T),形成振动传递率的测量与评价报告。
进一步地,步骤A,需要对实验要求的握力进行预设置,步骤B5,需要对实验要求的握力和进给力进行预设置。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明手套掌部振动传递率测量与评价装置,测量精度高,可以通过对手套在1/3倍频程处、振动中心频率范围25Hz~1250Hz的振动从手柄到手掌部位振动传递率的测量,综合评价该手套/减振材料的防振性能是否能够完全符合预期的减振要求;
2、本装置在测量前,通过对裸适配器的自检功能(通过以80±10N的力将手掌适配器固定于手柄的指定位置处)对振动信号于25Hz~1250Hz的每一个1/3倍频程中心频率点的振动传递率都应在0.95~1.05范围内,才能开始对手套进行测量,充分保证了在实际测量中,装置从25Hz~1250Hz的振动频率范围内,都精准有效;
3、同时,为避免装置测量时产生的误差,要求对每一款手套/减振材料,均需要由5名受试人,每人进行3次即共进行15次测试后,经加权计算分析最终分别取得H频段和M频段修正后的手套掌部振动传递率的平均值,才能综合判定一款手套/减振材料的减振性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1本发明手套掌部振动传递率测量与评价装置的结构示意图;
图2手套掌部振动传递率测量与评价装置的组成结构及工作原理流程图;
图3测量手柄组件内部结构示意图。
图中,1.测量手柄组件 2.安装板组件 3.振动台 4.功率放大器 5.振动控制仪6.数采分析仪 7.计算机 8.冷却风机 9.机座 10.升降平台 11.手柄盖 12.手掌适配器13.力传感器 14.微型压力传感器 15.三轴加速度传感器 16.手柄 17.尾部支架 18.前部支架。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明手套掌部振动传递率测量与评价装置,包括测量手柄组件1和振动台3。
所述测量手柄组件1与振动台3固定。所述振动台3与冷却风机8相连。所述振动台3下方通过内六角圆柱头螺钉、弹簧垫圈和平垫圈安装在机座9上。所述机座9安放在实验室地坪上,通过钢膨胀螺栓与地坪固定。
具体地,所述机座9由十二根方管焊接而成的单剪叉固定式机座,可载重500kg,台面尺寸为1300mm×820mm,升降高度为205mm~990mm。
本发明手套掌部振动传递率测量与评价装置,还包括厚度测量组件和供操作者站立的电动液压升降平台10。使受试者进行测量试验时其手掌部及前臂与测量手柄组件高度契合,保证测量时对手掌、手臂及手肘的角度要求。具体地,所述厚度测量组件由大号收纳零件盒、平台、薄板和测量压块组成。所述测量压块、薄板和平台依次层叠放置于大号收纳零件盒中,大号收纳零件盒内空余部分用泡棉填充。具体地,所述大号收纳零件盒由聚丙烯制成的长方形盒体,盒体长345mm,宽215mm。
厚度测量组件专门用于测量被测量减振材料或被测量手套手掌处覆盖的减振材料的厚度。由于减振材料具有一定的弹性,用螺旋测微器或游标卡尺测量,不同的人会产生很大的误差,而厚度测量组件则采用标准的测量压块,这样测出的被测减振材料的厚度误差相对统一。
具体地,所述薄板为聚甲基丙烯酸甲酯制成,薄板为长200mm,宽200mm。
具体地,所述测量压块为直径是80mm,高25mm的圆柱形。
具体地,所述平台长200mm,宽200mm,高10mm。
如图3所示,测量手柄组件1由与振动台3固定的安装板组件2、与安装板组件2的手柄支架、与手柄支架直接相连的手柄组件、手柄盖11、安装在手柄组件上的加速度计基座、三轴加速度传感器15以及用于测量用的手掌适配器12组成。
所述安装板组件2包括镁合金圆盘和多个插销螺套,直径240mm,厚为50mm。
所述手柄支架包括与手柄组件螺接的两个尾部支架17组件,所述两个尾部支架17还通过两个内六角圆柱头螺钉与安装板组件2相连,且连接处各设有一个力传感器13,用于实时监控进给力的大小。所述手柄支架还包括两个前部支架18,其与手柄组件另一侧固定。
所述手柄组件包括手柄,其上镶有四个钢丝衬套,且所述钢丝衬套低于手柄表面0.2mm。所述手掌适配器12内固定的三轴加速度传感器15输出端口与所述数采分析仪6的数据采集端口相连,在开始裸测时将其通过80±10N的握力固定在手柄组件上,在对手套或减振材料进行测量时,则将其置于手套内部或减振材料外部,以30±5N的握力进行测量。
所述手柄盖与手柄组件之间装有两个微型应变式力传感器14,用于实时监测握力的大小。每个微型压力传感器14分别通过两个内六角圆柱头螺钉分别与手柄盖和手柄组件固定。所述加速度计基座安装在手柄组件上,其上设有一个三轴加速度传感器15,设置于手柄内,用于测量手柄内的加速度aR(fi)。
所述手掌适配器12其内设有一个三轴加速度传感器15,用于实时测量振动传递到手的加速度裸测加速度ah(Pb)(fi)或戴手套/减振材料测量的加速度ah(Pg)(fi)。
如图2所示,本发明手套掌部振动传递率测量与评价装置,还包括功率放大器4、振动控制仪5、数采分析仪6和计算机7。
所述计算机7(含自主编程的软件系统)经振动控制仪5、数采分析仪6、功率放大器4与振动台3相连,能够向振动控制仪5和数采分析仪6发出振动命令,振动控制仪5接收命令后能够通过输出通道向功率放大器4输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为台体动圈电流驱动振动台3(其上安装振动发生器)产生振动。
所述振动台3能够产生振动激励信号,手柄16内的三轴加速度传感器15能够接收振动激励信号,向振动控制仪5的输入通道输出振动信号,振动控制仪5采集振动信号,并与内部参考值进行比较后调整振动控制信号回传给振动台3形成闭环控制。
所述振动控制仪5能够接收力传感器13的进给力、微型压力传感器14的握力信号以及手掌适配器12内三轴加速度传感器15的加速度裸测加速度或戴手套测量的加速度信号,并传递给计算机7实时显示手柄握力和进给力,只有握力值或进给力值在测量规定的范围内时,测量才能正常进行,同时计算机7还对采集到的数据根据需要显示并按要求进行数据分析和处理并最终形成振动传递率的测量与评价报告。
一种手套掌部振动传递率测量与评价装置的测量与评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、测量前的校准(裸适配器振动传递率测量):
每次/每天测试开始前,需对裸适配器进行校准测试,即先启动振动激励系统,通过计算机7向振动控制仪5发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器4输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为驱动台体动圈的电流使振动台3开始振动,传递到手柄16的振动信号再反馈回振动控制仪5,与预设的振动信号进行比对,当产生的振动信号符合测量试验的要求后,操作者用弹性材料以80±10N的握力将手掌适配器12固定在手柄16上,开启测试,当测得的裸适配器传递率值在0.95~1.05之间时。即可取下手掌适配器12,开始对手套或减振材料进行振动传递率测试;
B、对手套掌部振动传递率/减振材料振动传递率的测量
B1、受试者站在升降平台10上,通过计算机7向振动控制仪发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器4输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为驱动台体动圈的电流使振动台3产生振动;
B2、振动信号通过手柄16中的三轴加速度传感器15回传给振动控制仪5,振动控制仪5通过比对产生的振动信号与预设的振动信号比对再将振动控制信号回传给功放,形成闭环控制;
B3、振动信号达到测量要求后,开始测量,每个完整的测量包括一次有效的裸适配器测量和15次戴手套或者减振材料的测量,减振材料测量时需用双面胶或其它粘合剂将减振材料黏贴在手柄上并绕覆手柄一圈,并保证减振材料粘贴牢固。裸适配器测量可以在针对一款手套或减振材料的15次测量前分别进行,也可以在当日测量前只进行一次裸适配器的测量;
B4、测量时,受试者应垂直站在升降平台10上,前臂对准手柄的振动轴线,肘部形成90°±15°的角度,且在整个测量期间肘部与身体不应接触;
B5、计算机实时显示手柄握力和进给力,测量时受试者对手柄施加的握力应保持在30N±5N且进给力应保持在50N±8N,对振动传递率的测量才能正常进行,每次测量持续时间为30S。对采集到的数据经过处理后根据需要显示并按要求进行数据分析和处理,得到最终的手套掌部/减振材料频率计权振动传递率标准偏差(ST)和变异系数(CV,T),形成振动传递率的测量与评价报告。
步骤A,计算机软件对实验要求的握力进行预设置,步骤B5,计算机软件对实验要求的握力和进给力进行预设置。
工作流程:
操作者站在升降平台10上,通过计算机7中的测量软件设置好的系统参数(如频率、加速度幅值等),振动控制仪5即按此参数通过输出通道向功率放大器输出控制信号,功率放大器4将控制信号转换为动圈中的电流驱动台体产生振动,振动即传至手柄,安装在手柄内的加速度传感器受到振动,即向振动控制仪5的输入通道输出振动信号,振动控制仪5采集振动信号,并与内部参考值进行比较后调整振动控制信号回传给振动台3形成闭环控制。知道振动信号达到测量要求后,开始测量。
每个完整的测量包括一次有效的裸适配器测量和15次戴手套(或者减振材料)的测量。计算机软件通过对数据的分析和计算,得到最终的修正的手套/减振材料振动传递率标准偏差(ST)和变异系数(CV,T)。最后,形成手套/减振材料的振动传递率测量与评价报告并打印。
装置在实施测量的过程中在软件中对实验要求的握力和进给力进行预设置,当握力和进给力不符合要求时,测量无法继续。装置整体结构示意图见图1,装置的结构及工作原理流程图见图2,手柄的内部结构示意图见图3。
本装置的软件部分主要功能分为三个部分,一是控制振动台3产生实现装置功能所需要的振动激励信号;二是进行信号采集;三是对采集到的数据根据需要显示并按要求进行数据分析和处理并最终形成振动传递率的测量与评价报告。
在手柄结构的处理上,主要考虑了振动信号的传递尽可能最大化,振动信号的流失尽可能最小化,也即从振动台3表面直接连接手柄支架,振动谱是最不容易发生传递损耗的,但考虑到振动台3本身也可以用于其他的振动试验,因此在振动台3和手柄之间设计了圆形安装板组件2,然后再安装手柄支架及手柄。虽然,手柄内部采用单轴加速度传感器,也可以实现手套掌部振动传递率的测量功能,但考虑到其他两个轴向的加速度分量无法计入结果,在测量的过程中,会降低测量结果精度。因此,优选了在手掌适配器12中,置入三轴加速度传感器15。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:主要由测量手柄组件(1)、振动台(3)、功率放大器(4)、振动控制仪(5)、数采分析仪(6)和计算机(7)构成;所述测量手柄组件(1)与振动台(3)固定;所述振动台(3)安装在机座(9)上,并与冷却风机(8)相连;
所述测量手柄组件(1)由与振动台(3)固定的安装板组件(2)、与安装板组件(2)相连的手柄支架、与手柄支架相连的手柄组件、手柄盖(11)、安装在手柄组件上的加速度计基座、三轴加速度传感器(15)以及用于测量用的手掌适配器(12)组成;所述安装板组件(2)与手柄支架之间设有力传感器(13),用于实时监控进给力的大小;所述手柄盖(11)与手柄组件之间装有两个微型压力传感器(14),用于实时监测握力的大小;所述加速度计基座上设有一个三轴加速度传感器(15),用于测量手柄内的加速度;所述手掌适配器(12)内设有一个三轴加速度传感器(15),用于实时测量振动传递到手的裸测加速度或戴手套测量的加速度;
所述计算机(7)经振动控制仪(5)、数采分析仪(6)、功率放大器(4)与振动台(3)相连,能够向振动控制仪(5)发送振动命令,使其能够通过输出通道向功率放大器(4)输出控制信号,功率放大器(4)将控制信号转换为驱动台体动圈的电流产生振动信号;所述加速度计基座上的三轴加速度传感器(15)能够接收振动台产生的振动激励信号,向振动控制仪(5)的输入通道输出振动信号,振动控制仪(5)采集振动信号,并与内部参考值进行比较后调整振动控制信号回传给振动台(3)形成闭环控制;所述计算机(7)能实时显示手柄握力和进给力,测量时由计算机(7)对手柄握力值和进给力值的范围进行预设,在握力值或进给力值达到测量规定时进行测量,同时计算机(7)对采集到的数据进行分析,根据需要显示并按要求进行数据分析和处理并最终形成振动传递率的测量与评价报告。
2.根据权利要求1所述的一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:所述机座(9)为由十二根方管焊接而成的单剪叉固定式基座。
3.根据权利要求1所述的一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:所述安装板组件(2)的两侧分别与振动台(3)和手柄支架螺接。
4.根据权利要求1所述的一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:还包括厚度测量组件和升降平台,所述升降平台可通过调整升降平台高度,使受试者进行测量试验时其手掌部及前臂与测量手柄组件高度契合,保证测量时对手掌、手臂及手肘的角度要求;所述厚度测量组件由零件盒、平台、薄板和测量压块组成,所述测量压块、薄板和平台依次层叠放置于零件盒中,零件盒内空余部分用泡棉填充。
5.根据权利要求1所述的一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:所述手柄支架包括与手柄组件螺接的两个尾部支架(17)组件,所述两个尾部支架(17)通过两个内六角圆柱头螺钉与安装板组件(2)相连,且连接处各设有一个力传感器(13)。
6.根据权利要求1所述的一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:所述手柄组件包括手柄(16),其上镶有四个钢丝衬套;所述手掌适配器(12)内固定的三轴加速度传感器(15)输出端口与所述数采分析仪(6)的数据采集端口相连,在开始裸测时将其通过80±10N的握力固定在手柄组件上,在对手套或减振材料进行测量时,则将其置于手套内部或减振材料外部,以30±5N的握力进行测量。
7.根据权利要求1所述的一种手套掌部振动传递率的测量与评价装置,其特征在于:所述微型压力传感器(14)通过六角圆柱头螺钉固定于手柄内部;所述两个三轴加速度传感器(15)中,一个通过固体胶固定于手柄内部测量点中心部位的加速度基座上,另一个用固体胶固定于手掌适配器(12)内部。
8.一种手套掌部振动传递率测量与评价装置的测量与评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、裸适配器振动传递率测量:
每次/每天测试开始前,需对裸适配器进行校准测试,即先启动振动激励系统,通过计算机(7)向振动控制仪(5)发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器(4)输出控制信号,功率放大器(4)将控制信号转换为驱动台体动圈的电流使振动台(3)开始振动,传递到手柄(16)的振动信号再反馈回振动控制仪(5),与预设的振动信号进行比对,当产生的振动信号符合测量试验的要求后,操作者用弹性材料以80±10N的握力将手掌适配器(12)固定在手柄上,开启测试,当测得的裸适配器传递率值在0.95~1.05之间时,即可取下手掌适配器,开始对手套或减振材料进行振动传递率测试;
B、对手套掌部振动传递率/减振材料振动传递率的测量
B1、受试者站在升降平台上,通过计算机向振动控制仪(5)发送振动命令,使其通过输出通道向功率放大器输出控制信号,功率放大器将控制信号转换为驱动台体动圈的电流使台体产生振动,手柄(16)即产生振动;
B2、振动信号通过手柄中的三轴加速度传感器回传给振动控制仪(5),振动控制仪(5)通过比对产生的振动信号与预设的振动信号比对再将振动控制信号回传给功放,形成闭环控制;
B3、振动信号达到测量要求后,开始测量,每个完整的测量包括一次有效的裸适配器测量和15次戴手套或者减振材料的测量,减振材料测量时需将减振材料绕覆手柄一圈;裸适配器测量可以在针对一款手套或减振材料的15次测量前分别进行,也可以在当日测量前只进行一次裸适配器的测量;
B4、测量时,受试者应垂直站在升降平台(10)上,前臂对准手柄的振动轴线,肘部形成90°±15°的角度,且在整个测量期间肘部与身体不应接触。
B5、在测量过程中计算机(7)实时显示手柄握力和进给力,当握力值或进给力值超出所要求的范围时,测量无法进行,测量时受试者对手柄施加的握力保持在30N±5N且进给力保持在50N±8N,对振动传递率的测量才能正常进行,每次测量持续时间为30S。对采集到的数据经过软件处理后根据需要显示并按要求进行数据分析和处理,得到最终的手套掌部/减振材料频率计权振动传递率(T-)、标准偏差(S_T)和变异系数(C_(V,T)),形成振动传递率的测量与评价报告。
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