CN210323084U - 一种加速度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加速度检测装置，涉及加速度计技术领域，以解决解现有的失重加速度检测装置通过弹簧变形量检测失重，弹簧长期工作会导致弹簧疲劳，使弹簧工作失效的问题。该装置包括壳体、探测盒、连通管和压强显示面板，在所述壳体内装有液体，所述探测盒上设有用于感应液体压强的感应膜，所述探测盒设有感应膜一侧和所述液体相接触，所述探测盒通过连通管与位于所述壳体外部的压强显示面板相连接，所述压强显示面板用于显示液体内部压强变化，从而检测本装置是否具有失重加速度。本实用新型的加速度检测装置具有结构简单，适应条件广，使用方便的特点。

Description

一种加速度检测装置

技术领域

本实用新型涉及加速度计技术领域，具体涉及一种加速度检测装置。

背景技术

加速度检测装置在很多领域起着非常重要的作用，例如：在航空航天、精确制导、高空作业坠落防护、高空建筑物或其附属物坠落防护、高空跳伞或蹦极等安全防护、线路图或轨迹图或航迹记录、手机或其他电子设备屏幕方向检测、贵重物品防摔、液体在自由落体时分子间总相互作用力的测量等领域。

特别是将加速度检测装置应用于失重状态监测中，如在建筑领域，建筑工人进行高空作业，若具有加速度检测装置，可以在检测到工人有失重状态时及时启动安全装置，从而保证建筑工人的人身安全。另外，近年来高层建筑电梯的安全性也日益受到各方关注。当前高层建筑均安装有电梯，一旦发生失速坠落的情况，若在坠落过程中没有减速装置，在重力加速度的作用下，轿厢在坐底瞬间将产生很大的动能，使乘坐电梯人员的人身安全受到威胁。因此，在电梯轿厢上安装加速度检测装置，来检测电梯的加速度，当电梯向下的加速度超过安全值时采取应急安全措施是非常必要的。

现有的失重加速度检测装置多通过检测弹簧变形量，再通过一系列的转换关系得到被测物体的失重加速度值。这种方法存在以下问题：当弹簧加速度检测装置用于进行竖直方向上加速度检测时，弹簧因长期处于拉伸或压缩状态容易导致弹簧疲劳；当弹簧加速度检测装置用于进行非竖直方向加速度检测时弹簧与弹簧的支撑滑竿摩擦会产生系统误差；弹簧由于其金属固有的的电磁物理特性干扰和氧化还原化学性质干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有的失重加速度检测装置通过弹簧变形量检测失重，弹簧长期工作会导致弹簧疲劳，使弹簧工作失效的问题。提供一种新型的加速度检测装置，可以在发生失重状态时检测到失重加速度，为后续启动安全措施提供条件，具有结构简单，适应条件广，使用方便的特点。

本实用新型提供的一种加速度检测装置，包括壳体、探测盒、连通管和压强显示面板，在所述壳体内装有液体，所述探测盒上设有用于感应液体压强的感应膜，所述探测盒设有感应膜一侧和所述液体相接触，所述探测盒通过连通管与位于所述壳体外部的压强显示面板相连接，所述压强显示面板用于显示液体内部压强变化，从而检测本装置是否具有失重加速度。

作为本实用新型的一个优选措施，所述壳体为封闭结构，所述壳体内充满液体。

作为本实用新型的一个优选措施，还包括固定架，所述固定架固定于所述壳体内部，在所述壳体与所述固定架间充满液体。

作为本实用新型的一个优选措施，所述固定架为多面体箱，所述多面体箱固定于壳体内壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定架为长方体箱。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定架为封闭式结构，所述固定架上的探测盒带有的感应膜的一侧和液体相接触，所述探测盒连接连通管的一侧位于固定架的内侧，所述连通管从所述固定架内侧穿过所述固定架的箱体连接至压强显示面板。

作为本实用新型的进一步改进，在所述固定架的每个面上均固定有探测盒。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体为球体或多面体结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定架为固定板，所述固定板固定于壳体内壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述液体为水或水银。

作为本实用新型的进一步改进，在所述壳体的底部设有支腿。

作为本实用新型的进一步改进，所述感应膜为弹性膜或生物膜。

与现有技术相比，本实用新型有以下积极效果：

本实用新型的加速度检测装置，在壳体内装有液体，设有探测盒，用于检测液体内部压强，将压强变化通过连通管传递到位于壳体外部的压强显示面板上。当本实用新型的加速度检测装置处于失重状态时，压强显示面板显示的液体内部压强产生变化，失重越大，压强显示面板的显示值越小，当完全失重时，压强显示面板显示为零，从而检测本装置是否处于失重状态，本实用新型的加速度检测装置可以用于电梯，高空作业等领域，用来和安全控制装置联用，当检测到失重加速度超出一定范围后，可以启动安全装置，对于确保人身安全起到重要作用。具有结构简单，适应条件广，使用方便的特点。

另一方面，本实用新型的加速度检测装置，能够将固定架设置为多面体箱，将探测盒固定在多面体箱的不同面上，从而从三维方向上检测来自不同方向上的加速度，从而可以进一步的通过综合分析不同面上检测到的加速度的值进而能计算加速度的方向和大小。相比较利用弹簧形变量来检测加速度的装置，当进行非竖直方向加速度检测时，弹簧与弹簧的支撑滑竿之间存在摩擦，从而产生系统误差，影响加速度检测的精确度。使本实用新型的加速度检测装置还可以用于航空航天、精确制导、线路图或轨迹图或航迹记录、手机或其他电子设备屏幕方向检测、贵重物品防摔等领域，使应用范围更广，测定更加精确。

再者，本实用新型的加速度检测装置的组成部件可以采用非金属材料，避免由于弹簧具有金属固有的电磁物理特性干扰和氧化还原化学性质带来的随使用时间产生的系统误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型加速度检测装置实施方式一的示意图；

图2为本实用新型加速度检测装置实施方式二的示意图；

图3为本实用新型加速度检测装置实施方式三的示意图。

图中：1-壳体；2-固定架；3-探测盒；4-连通管；5-压强显示面板；6-支腿。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。

如图1～图3所示，本实用新型提供了一种加速度检测装置，包括壳体1、探测盒3、连通管4和压强显示面板5，在壳体1内装有液体，探测盒3上设有用于感应液体压强的感应膜，探测盒3设有感应膜一侧和液体相接触，探测盒3通过连通管4与位于壳体1外部的压强显示面板5相连接，压强显示面板5用于显示液体内部压强变化，从而检测本装置是否具有失重加速度。本实用新型的探测盒3、连通管4和压强显示面板5是基于液体压强计原理进行检测的。探测盒3 呈一端开口的盒状。其开口端由感应膜密封，与感应膜相对设置的另一端与连通管4密封连接。当感应膜受到的压强为零时，压强显示面板5为零；当感应膜受到液体的压力而产生变形时，同时压迫探测盒3内的气体，并将压力通过连通管 4传递到压强显示面板5上，进而进行显示。优选的，可以在液体压强计的连通管4中填充液体，感应膜受到压力时，在压力作用下液体液面产生变化，进而显示在压强显示面板5上。或者，优选的，在连通管4内不填充液体，而在连通管 4远离探测盒3的一端连接U型管，感应膜受压力产生形变，通过连通管4将压力传导向U形管，U形管的两端产生压力差，压强越大，U形管两侧液面高度差越大，因此U型管内的指示液体的液位高低变化显示出不同大小的压力，从压强显示面板5上读出被测压强的值。本实用新型将探测盒3的感应膜固定在液体内部，当发生失重时，压强显示面板5显示的液体内部压强产生变化，失重越大，压强显示面板5的显示值越小，当完全失重时，压强显示面板5显示为零，从而检测本装置是否具有失重加速度。本实用新型的加速度检测装置可以用于电梯，高空作业，等领域，用来和安全控制装置联用，当检测到失重超出一定范围后，可以启动安全装置，对于确保人身安全起到重要重用。

优选的，壳体1为封闭结构，壳体1内充满液体。另外，壳体1为开口状时，本实用新型可用于检测竖直方向上的加速度，该加速度值小于或等于重力加速度。

如图1和图2所示，优选的，本实用新型的加速度检测装置还包括固定架2，固定架2固定于壳体1内部，在壳体1与固定架2间充满液体。另外，如图3所述，本实用新型的探测盒3可以直接固定于壳体1的内壁上，若壳体1为正方体，探测盒3可设置在正方体的任意一个或多个面上，使探测盒3设有感应膜的一侧朝向壳体1内部，感应膜和液体接触。探测盒3连接连通管4一端朝向壳体1外侧。

如图2所示，优选的，固定架2为多面体箱，多面体箱固定于壳体1内壁上。多面体箱可以为四面体、五面体、六面体等，探测盒3固定在多面体箱的一个或多个表面。如固定架2为四面体箱，在四面体的任意一表面上固定一个探测盒3，该探测盒3可以检测壳体内部一定液面高度的压强，当压强显示面板5的压强值明显减小，表明该装置处于失重状态。若在该四面体箱的每个面上均固定一个探测盒3时，能够检测三维空间内不同方位的液体压强，从而可以进一步通过综合分析各个液体压强计的输出值，测定本装置受到的加速度的方向和数值，使检测结果更加精确。而对于现有技术中利用弹簧形变量来检测加速度的装置，当加速度的方向和弹簧变形的方向不同时，弹簧与撑杆之间会存在摩擦力，从而产生系统误差，使加速度检测的精确度减小，本实用新型的装置检测结果更加精确。

优选的，至少在固定架2的水平平面上固定有探测盒3。水平设置的探测盒 3使感应膜受竖直方向上的压力，能够直接检测到竖直方向上的加速度的大小，从而直接检测失重加速度的大小。

如图1所示，优选的，固定架2为固定板，固定板固定于壳体1内壁上。若壳体1为长方体，固定板通过处于同一平面的支架连接在壳体1侧面的四个面的内壁上。优选的，固定板为水平设置。水平方向上的固定板上固定探测盒3，通过测定液体内部的压强来检测上下方向上的加速度，从而检测本装置是否处于失重状态。

如图2所示，优选的，固定架2为长方体箱。优选的，固定架2为正方体箱。通过在壳体1内部固定正方体箱，在正方体箱的一个面或多个面上固定探测盒3，在上下面上的探测盒3可以通过测定压强直接测定z方向上的加速度，位于左右面上的探测盒3可以通过测定压强直接测定x方向上的加速度，位于前后面上的探测盒3可以通过测定压强直接测定y方向上的加速度。若在正方体箱的三维方向的面都固定有探测盒3，则可以通过进一步分析各个面上的压强显示面板5的值来测定加速度的方向和数值。

如图2所示，优选的，在固定架2的每个面上均固定有探测盒3。从而能够检测到不同方向上的加速度，根据检测到的三维方向上的加速度的大小，进一步通过综合分析，能够检测出加速度的大小和方向。

如图2所示，优选的，固定架2为封闭式结构，固定架2上的探测盒3带有的感应膜的一侧和液体相接触，探测盒3连接连通管4一侧位于固定架2的内侧，连通管4从固定架2内侧穿过固定架2的箱体连接压强显示面板5。探测盒3带有感应膜的一侧接触液体，将液体压强通过连通管4传递到强显示面板5上显示，连通管4穿过不含液体的固定架2的箱体内，减少液体和连通管4的接触对测定液体压强产生的影响，使检测结果更可靠。

优选的，壳体1为球体或多面体结构。如图2所示，当壳体1为球体结构时，固定架2为正方体时，固定架2可以内接于球体内部，形成稳固连接。如图1所示，壳体也可以为正方体，方便固定。固定架2和壳体1采用具有防腐性，且随温度变化弹性形变较小的材质。

优选的，液体为水或水银。通过检测水或水银内部的压强来检测加速度。水和水银是较为常见的液体，且水银常用于温度计、气压计、压力计、血压计中，水和水银对感应膜、壳体1和固定架2均无腐蚀作用。另外，液体也可以为四氯化碳、乙醇、液氮、以及各种液体的均相混合液，该液体对本实用新型的加速度检测装置的感应膜、壳体1和固定架2均无腐蚀作用。

优选的，在壳体1的底部设有支腿6，用于方便固定本实用新型的加速度检测装置。

优选的，感应膜为弹性膜或生物膜。优选的，弹性膜为橡皮膜，感应膜也可以为橡胶手套等弹性膜，灵敏度强，能在液体压力下产生适当的变形。另外，感应膜也可以为弹性金属膜或其他弹性非金属膜。

优选的，本实用新型的加速度检测装置的壳体1、固定架2和探测盒3为非金属材质，相比较利用金属弹簧形变量来检测加速度的装置，本装置可以避免电磁场的干扰，在存在电磁场的环境中仍不影响本装置检测的精确性。

使用本实用新型的加速度检测装置，当发生失重时，探测盒3上的感应膜受到壳体1的液体内部的压强发生改变，进而显示在压强显示面板5的压强值改变。失重越大，液体压强计的显示值越小，当完全失重时，液体压强计显示为零，从而检测本装置是否具有失重加速度。而且当在壳体的液体内部的不同方位固定有探测盒3时，检测三维方向的加速度，进而可以综合分析计算出本装置受到加速度的方向和大小，使监测装置的应用范围更广，测定更加精确。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加速度检测装置，其特征在于，包括壳体(1)、探测盒(3)、连通管(4)和压强显示面板(5)，在所述壳体(1)内装有液体，所述探测盒(3)上设有用于感应液体压强的感应膜，所述探测盒(3)设有感应膜一侧和所述液体相接触，所述探测盒(3)通过连通管(4)与位于所述壳体(1)外部的压强显示面板(5)相连接，所述压强显示面板(5)用于显示液体内部压强变化，从而检测本装置是否具有失重加速度；

所述壳体(1)为封闭结构，所述壳体(1)内充满液体。

2.根据权利要求1所述的一种加速度检测装置，其特征在于，还包括固定架(2)，所述固定架(2)固定于所述壳体(1)内部，在所述壳体(1)与所述固定架(2)间充满液体。

3.根据权利要求2所述的一种加速度检测装置，其特征在于，所述固定架(2)为多面体箱，所述多面体箱固定于壳体(1)内壁上。

4.根据权利要求2所述的一种加速度检测装置，其特征在于，所述固定架(2)为长方体箱。

5.根据权利要求3所述的一种加速度检测装置，其特征在于，所述固定架(2)为封闭式结构，所述固定架(2)上的探测盒(3)带有的感应膜的一侧和液体相接触，所述探测盒(3)连接连通管(4)的一侧位于固定架(2)的内侧，所述连通管(4)从所述固定架(2)内侧穿过所述固定架(2)的箱体连接至压强显示面板(5)。

6.根据权利要求3所述的一种加速度检测装置，其特征在于，在所述固定架(2)的每个面上均固定有探测盒(3)。

7.根据权利要求1所述的一种加速度检测装置，其特征在于，所述壳体(1)为球体或多面体结构。

8.根据权利要求2所述的一种加速度检测装置，其特征在于，所述固定架(2)为固定板，所述固定板固定于壳体(1)内壁上。

9.根据权利要求1所述的一种加速度检测装置，其特征在于，所述液体为水或水银。

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