TWI797902B - 可於水中產生特定頻率應力波源的一種具自動感測接觸時間之機械撞擊裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可在水中使用的具自動感測接觸時間之機械撞擊裝置，尤指一種能以撞擊產生特定頻率應力波源之產生裝置；透過本發明獨創的設計，因為採用機械撞擊方式，所以無須使用外接電力設備即可產生應力波，當需要在水下環境進行與應力波相關之檢測時，即可順利產生應力波源。
Description
本發明提供一種可在水中使用的具自動感測接觸時間之機械撞擊裝置，尤指一種能以撞擊產生特定頻率應力波源之產生裝置；透過本發明獨創的設計採用機械撞擊方式產生應力波，無須透過電子設備即可達成，在水下環境進行應力波量測時，即可順利產生應力波源。
按，在陸地上實施暫態應力波試驗時，其應力波的產生方式是以不同直徑大小的鋼珠撞擊物體表面來產生不同波長與頻率的應力波，所以試驗時會先考慮檢測物體的尺寸來選擇適當尺寸的鋼珠當作敲擊源。
但是在水中進行檢測時，上述的檢測技術就無法執行，原因在於水中阻力造成無法自由揮擊鋼珠。
本發明的主要目的即在於提供一種可於水中產生特定頻率應力波源之機械撞擊裝置，開發出一種機械式敲擊源，能在水中或者在各種環境進行撞擊，產生檢測時所需要的應力波。
緣此，本案的結構包含有一筒體、一撞擊桿、一彈性元件與一外蓋所構成；
該筒體提供該撞擊桿、彈性元件與外蓋配置其中，該筒體的內部設有一中空狀的裝配部，該裝配部提供前述的撞擊桿、彈性元件配置，該裝配部的頂部設有一限位部，該限位部與該撞擊桿之間形成一可壓縮與展開的活動區；該限位部的中央則設有一提供該撞擊桿軸接的穿孔，使得該撞擊桿可沿著該穿孔軸向位移；
該撞擊桿係安裝在該筒體中，其用於提拉撞擊桿使該彈性元件蓄能達到固定值後釋放能量，利用該撞擊桿對測試物撞擊產生應力波源；該撞擊桿包含有一提握部、一桿身、一結合座與一撞擊鋼珠所構成；該提握部連接在桿身的上端組裝於該筒體並凸出於該筒體的限位部，透過該提握部供使用者握持；該桿身提供該彈性元件套設；該結合座安裝在該桿身的下端，該結合座呈倒凸形，該結合座與該限位部構成該活動區，該結合座下端設有一接合孔，該接合孔提供該撞擊鋼珠連接；
該彈性元件是套設在該桿身，並能在活動區內受到該結合座與該限位部壓縮蓄能以及釋放能量後帶動該結合座朝該筒體下方移動，使得該安裝在該結合座上的撞擊鋼珠對著測試物撞擊產生應力波源；
該外蓋組設在該筒體下端，用於拘束該撞擊桿與該彈性元件僅在筒體內部空間移動，並且在該外蓋中央具有一供該撞擊鋼珠伸出的中心孔。
在本發明的實施例，該彈性元件係使用同一彈性係數的彈簧，當然，該彈性元件亦可根據測試物的特性選用不同彈性係數的彈簧。
在本發明的實施例，該撞擊鋼珠包含有一連接桿與一球體所構成，該連接桿係設置在該接合孔中，該球體係設置在該連接桿下端，且該撞擊鋼珠根據不同的測試物，能選用不同直徑的球體，使得測試物產生對應的應力波源。
在本發明的實施例，該外蓋內緣有一止擋該結合座朝下方移動的緩衝件，該緩衝件用於止擋該結合座不衝出該筒體以及防止該結合座二次回彈造成多個應力波產生。
透過上述說明，本發明可以獲得優點如下所列：
1.本發明的結構可運用在土木營造業、鋼結構產業、海事工程以及應用在水下工程之非破壞檢測。
2.由於現有技術應力波源的頻率固定且無法對水下工程進行施測，採用本發明的技術透過更換彈性元件及不同直徑之撞擊鋼珠能產生不同頻率的應力波源，使得本發明在水中能產生特定頻率的應力波，再由應力波傳遞之時間可以反算測試物體之厚度或內部瑕疵深度之頻率，達到非破壞檢測之應用。
請參閱第一圖至第三圖，本發明之可在水中使用的具自動感測接觸時間之機械撞擊裝置主要包含有：一筒體1、一撞擊桿2、一彈性元件3與一外蓋4所構成。
該筒體1提供該撞擊桿2、彈性元件3與外蓋4配置其中，該筒體1的內部設有一中空狀的裝配部11，該裝配部11提供前述的撞擊桿2、彈性元件3配置，該裝配部11的頂部設有一限位部12，該限位部12與該撞擊桿2之間形成一可壓縮與展開的活動區A；該限位部12的中央則設有一提供該撞擊桿2軸接的穿孔13，使得該撞擊桿2可沿著該穿孔13軸向位移。
請參閱第一圖至第三圖，該撞擊桿2係安裝在該筒體1中，其用於提拉撞擊桿2使該彈性元件3蓄能達到固定值後釋放能量；該撞擊桿2包含有一提握部21、一桿身22、一結合座23與一撞擊鋼珠24所構成；該提握部21連接在桿身22的上端組裝於該筒體1並凸出於該筒體1的限位部12，透過該提握部21供使用者握持；該桿身22提供該彈性元件3套設；該結合座23安裝在該桿身22的下端，該結合座23呈倒凸形，該結合座23與該限位部12構成該活動區A，該結合座23下端設有一接合孔231，該接合孔231提供該撞擊鋼珠24連接；
其中，該外蓋4具有一撞擊口44，該撞擊口44上方之中心孔41的側壁更包括設有一接觸感應元件5，該接觸感應元件為一可變形之鐵片，與撞擊鋼珠24接觸時,一定會接觸到,不會擠壓而損壞，當撞擊桿2前端之撞擊鋼珠24在通過該撞擊口44前，會先觸動接觸感應元件5，並由該筒體1上之一防水訊號線13傳輸至外部電腦(圖中未示)記錄下時間T1；當撞擊桿2前端之撞擊鋼珠24在撞擊測試物T反彈後，再次通過撞擊口44前之接觸感應元件5時，會再被記錄下時間T2，而此兩者時間差之中間值，即為正確之撞擊時間。
如第三圖所示，該撞擊鋼珠24包含有一連接桿241與一球體242所構成，該連接桿241係設置在該接合孔231中，該球體242係設置在該連接桿241下端，且該撞擊鋼珠24根據不同厚度的測試物，能選用不同直徑的球體242，使得所產生之應力波頻率，能符合檢測物體厚度所需之頻率。
如第三圖至第六圖所示，該彈性元件3是套設置在該桿身22，並能在活動區A內受到該結合座23與該限位部12壓縮蓄能以及釋放能量後帶動該結合座23朝該筒體1下方移動，使得該安裝在該結合座23上的撞擊鋼珠24對著測試物T撞擊產生應力波源與紀錄撞擊時間參數；再者，該彈性元件3亦可根據測試物的特性選用不同彈性係數的彈簧。
如第一圖至第三圖所示，該外蓋4組設在該筒體1下端，用於拘束該撞擊桿2與該彈性元件3僅在筒體1內部空間移動，並且在該外蓋4中央具有一供該撞擊鋼珠24伸出的中心孔41。如圖3所示，外蓋4內緣有一止擋該結合座23朝下方移動的緩衝件42(如橡膠塊)，該緩衝件42用於止擋該結合座23不衝出該筒體1以及防止該結合座23二次回彈造成多個應力波產生；另外該緩衝件42是一復位彈簧43，其功能為吸收結合座23的衝擊力，防止撞擊鋼珠24二次撞擊測試物。
上述即是本發明各部位的零組件介紹，以下介紹本發明的使用方式。
1.如第三圖所示，先將本發明移動並靠近於測試物T (但是不能接觸到測試物T)。
2.如第四圖所示拉動該撞擊桿的提握部，透過限位部12與結合座23使得彈性元件3被壓縮而蓄積能量。
3.如第五圖、第六圖所示，鬆開撞擊桿2的提握部21，彈性元件釋放能量而帶動結合座23朝下方線性位移，並透過撞擊鋼珠24對測試物T衝擊而產生應力波源與紀錄下撞擊時間參數；可以根據測試物T的特性更換撞擊鋼珠24，進而產生特殊頻率的應力波源。
4.採用本發明的技術透過更換撞擊鋼珠24能產生不同頻率的應力波源，使得本發明在水中能產生特定頻率的應力波，再由應力波傳遞之時間可以反算測試物體之厚度或內部瑕疵深度之頻率，其運算公式為
，(
:波速,f:頻率,D:厚度)，藉此達到非破壞檢測之應用。
綜上所述，本發明構成結構均未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。
需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施立即所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。
1:筒體
11:裝配部
12:限位部
A:活動區
2:撞擊桿
21:提握部
22:桿身
23:結合座
231:接合孔
24:撞擊鋼珠
241:連接桿
242:球體
3:彈性元件
4:外蓋
41:中心孔
42:緩衝件
43:復位彈簧
44:撞擊口
5:接觸感應元件
T:測試物
第一圖:本發明之結構立體圖。
第二圖:本發明之結構分解立體圖。
第三圖:本發明之結構剖面圖。
第四圖:本發明的使用狀態圖(一)，其顯示撞擊桿上拉，使得彈性元件蓄能之狀態。
第五圖:本發明的使用狀態圖(二)，其顯示出彈性元件釋放能量，使得該撞擊桿朝下位移撞擊測試物。
第六圖:本發明復位狀態的結構圖。
第七圖:本發明第二實施例之結構剖面圖。
1:筒體
11:裝配部
12:限位部
13:防水訊號線
A:活動區
2:撞擊桿
21:提握部
22:桿身
23:結合座
231:接合孔
24:撞擊鋼珠
241:連接桿
242:球體
3:彈性元件
4:外蓋
41:中心孔
42:緩衝件
44:撞擊口
5:接觸感應元件
T:測試物
Claims (4)
- 一種可於水中產生特定頻率應力波源的自動感測接觸時間之機械撞擊裝置，主要包含有：一筒體、一撞擊桿、一彈性元件與一外蓋所構成；該筒體提供該撞擊桿、彈性元件與外蓋配置其中，該筒體的內部設有一中空狀的裝配部，該裝配部提供前述的撞擊桿、彈性元件配置，該裝配部的頂部設有一限位部，該限位部與該撞擊桿之間形成一可壓縮與展開的活動區；該限位部的中央則設有一提供該撞擊桿軸接的穿孔，使得該撞擊桿可沿著該穿孔軸向位移；該撞擊桿係安裝在該筒體中，其用於提拉撞擊桿使該彈性元件蓄能後釋放能量，利用該撞擊桿對測試物撞擊產生應力波源；該撞擊桿包含有一提握部、一桿身、一結合座與一撞擊鋼珠所構成；該提握部連接在桿身的上端組裝於該筒體並凸出於該筒體的限位部，透過該提握部供使用者握持；該桿身提供該彈性元件套設；該結合座安裝在該桿身的下端，該結合座呈倒凸形，該結合座與該限位部構成該活動區，該結合座下端設有一接合孔，該接合孔提供該撞擊鋼珠連接； 該彈性元件能在活動區內受到該結合座與該限位部壓縮蓄能以及釋放能量後帶動該結合座朝該筒體下方移動，使得該安裝在該結合座上的撞擊鋼珠對著測試物撞擊產生應力波源，該撞擊鋼珠根據不同的測試物，能選用不同直徑的球體，使得測試物產生對應頻率的應力波源；以及該外蓋組設在該筒體下端，用於拘束該撞擊桿與該彈性元件僅在筒體內部空間移動，並且在該外蓋中央具有一供該撞擊鋼珠伸出的中心孔，該外蓋具有一撞擊口，該撞擊口上方之中心孔的側壁更包括設有一接觸感應元件，該接觸感應元件為一可變形之鐵片，當撞擊桿前端之撞擊鋼珠在通過該撞擊口前，會先觸動接觸感應元件，並由該筒體之一防水訊號線傳輸至外部電腦記錄下時間T1；當撞擊桿前端之撞擊鋼珠在撞擊測試物反彈後，再次通過撞擊口前之接觸感應元件時，會再被記錄下時間T2，而此兩者時間差之中間值，即為正確之撞擊時間。
- 如請求項1所述可於水中產生特定頻率應力波源的自動感測接觸時間之機械撞擊裝置，其中，該撞擊鋼珠包含有一連接桿與一球體所構成，該連接桿係設置在該接合孔中，該球體係設置在該連接桿下端。
- 如請求項1所述可於水中產生特定頻率應力波源的自動感測接觸時間之機械撞擊裝置，其中，該外蓋內緣有一止擋該結合座朝下方移動的緩衝件，該緩衝件用於止擋該結合座不衝出該筒體以及防止該結合座二次回彈造成多個應力波產生。
- 如請求項3所述可於水中產生特定頻率應力波源的自動感測接觸時間之機械撞擊裝置，其中，該緩衝件是一復位彈簧。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284958A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Daiwa House Ind Co Ltd | ガラス防犯性能の簡易比較体験器具及び同体験方法 |
| TW201310014A (zh) * | 2011-08-22 | 2013-03-01 | Kun-Ta Lee | 用於一衝擊總成之輕型衝擊單元及衝擊總成 |
| TW201344172A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-11-01 | Kun-Ta Lee | 衝擊裝置及具有該衝擊裝置之衝擊總成 |
| TWM503566U (zh) * | 2015-04-10 | 2015-06-21 | Kun-Ta Lee | 輕型衝擊裝置及用於可靠度測試之衝擊總成 |
| CN105675241A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-06-15 | 华测检测认证集团股份有限公司 | 机械冲击试验设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006284958A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Daiwa House Ind Co Ltd | ガラス防犯性能の簡易比較体験器具及び同体験方法 |
| TW201310014A (zh) * | 2011-08-22 | 2013-03-01 | Kun-Ta Lee | 用於一衝擊總成之輕型衝擊單元及衝擊總成 |
| TW201344172A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-11-01 | Kun-Ta Lee | 衝擊裝置及具有該衝擊裝置之衝擊總成 |
| TWM503566U (zh) * | 2015-04-10 | 2015-06-21 | Kun-Ta Lee | 輕型衝擊裝置及用於可靠度測試之衝擊總成 |
| CN105675241A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-06-15 | 华测检测认证集团股份有限公司 | 机械冲击试验设备 |
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