CN106706960B - 一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台，涉及一种检测坠落试验台。所述坠落试验台包括：台架，用作试验支撑及坠落平台；坠落部件，用于安装被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器并带动它们进行自由落体运动；起吊部件，固定在所述台架处，用于起吊所述坠落部件；连接机构，与起吊部件固定连接且可相对所述起吊部件固定或分离。只需要台架、起吊部件和坠落部件三个部件，便可以达到现有技术中的造价达上百万元的加速度计量仪器等同的检测精度与相应效果。因此相对于现有技术的结构得到大大简化。使得其操作方便，造价低廉。

Description

一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台及检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测坠落试验台及检测方法，特别是涉及一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台及检测方法。

背景技术

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。加速力可以是个常量，也可以是变量。加速度传感器被广泛应用于检测各种物体运动状态。尤其对于车辆碰撞试验，为了准确检测车辆在碰撞试验过程中的各项参数指标，在车辆碰撞试验的被撞车辆内安设了一定数量的加速度传感器，以有效保证每次碰撞试验中采集到的被撞车辆的加速度信号准确并有效。因此，加速度传感器发出的被撞车辆加速度信号是否准确并有效便显得非常重要。

目前，为了确保每次车辆碰撞试验中采集到的被撞车辆的加速度信号准确有效，在加速度传感器的两个计量周期间，通常会对其进行核查，也就是常说的期间核查。现有的加速度传感器的期间核查往往采用加速度计量仪器直接进行检测。

由于加速度计量仪器每台造价达上百万元，对于进行车辆碰撞试验的厂商一般无法承受。另一方面，加速度计量仪器需要逐个对加速度传感器进行计量，而进行期间核查的用于车辆碰撞试验的加速度传感器通常达到上百个，因此其进行期间核查的时间过长，甚至会延误碰撞试验的进行。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台及检测方法，在有效保证检测准确的前提下，以解决现有技术中对加速度传感器进行期间核查成本过高的问题。

本发明一个进一步的目的是要在有效保证检测准确的前提下，提高用于车辆碰撞试验的加速度传感器的期间核查效率，以缩短其期间核查时间。

特别地，本发明提供了一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台，包括：

台架，用作试验支撑及坠落平台；

坠落部件，用于安装被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器并带动它们进行自由落体运动；

起吊部件，固定在所述台架处，用于起吊所述坠落部件；

连接机构，与起吊部件固定连接且可相对所述起吊部件固定或分离；

其中，所述起吊部件带动所述连接机构与所述坠落部件于所述台架的任意高度处，以使所述坠落部件发生碰撞前的动能可调、可控，通过连接机构与所述起吊部件分离，使得所述坠落部件进行自由落体运动。

进一步地，所述台架包括：

底座，用作坠落平台；

四根立柱，呈矩形的角点布置于所述底座处，且与所述底座固定连接，用作支撑所述起吊部件、所述连接机构及所述坠落部件；

两根纵梁，对应支撑于所述四根立柱处并形成纵向平行布置；

横梁，支撑在所述两根纵梁处，用于所述起吊部件的安装基础。

进一步地，所述起吊部件包括：

电葫芦，固定于所述横梁处，用于提供起吊动力；和

绳索，连接于所述电葫芦与所述连接机构之间，用于提拉所述坠落部件。

进一步地，所述连接机构为电磁连接机构，所述电磁机构配置成其通电状态为所述起吊部件与所述坠落部件固定，其断电状态为所述起吊部件与所述坠落部件分离；

可选地，所述电磁机构为电磁铁。

进一步地，所述坠落部件包括：

安装支架，与所述连接机构配合；

传感器安装板，安装于所述安装支架中，用于安装所述被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器；和

压板，覆盖并固定在所述传感器安装板上方，用于将所述被核查加速度传感器及所述标准的加速度传感器固定在所述传感器安装板处。

进一步地，所述传感器安装板的一侧板面具有多条第一槽体以及多条第二槽体，所述多条第一槽体相互平行设置并用于安放多个被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器，所述多个第二槽体用于为多个所述被核查的加速度传感器布线使用；

所述被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器的外形为凸字形结构，其凸字形结构的突出部***对应的第一槽体内，其凸字形结构的两个肩部与对应第一槽体的顶壁相配合。

进一步地，所述第二槽体与所述第一槽体均为通槽结构，多条所述第二槽体形成为两条且相互平行呈间距设置于所述传感器安装板中央处，所述第二槽体与所述第一槽体相互垂直设置，所述第二槽体的宽度宽于所述第一槽体的宽度。

进一步地，还包括导向机构，用于引导所述坠落部件沿着竖直方向做自由落体运动；

可选地，所述引导机构包括对应设置于所述台架处的四个导轨，以及设置在所述坠落部件处且对应安装于所述四个导轨处的四个滑块。

进一步地，还包括缓冲机构，用于使所述坠落部件在减速过程中产生的加速度幅值可调；

可选地，包括形成在所述坠落部件底部的第一软质部件，以及对应于所述第一软质部件且设置在所述台架处的第二软质部件；

可选地，所述第一软质部件为沿竖直方向设置的柱状软质部件，其底端为圆弧面，所述第二软质部件的表面积大于所述第一软质部件在水平面内的截面积；

可选地，所述第一软质部件为橡胶类软质部件，所述第二软质部件为毡垫；

可选地，所述第二软质部件为多层，通过设置层数的所述第二软质部件以调整所述坠落部件在撞击所述第二软质部件过程中的加速度幅值。

另外，本发明还提供了一种应用所述坠落试验台的检测方法，包括如下步骤：

S100 将作为基准使用的标准加速度传感器与被核查的加速度传感器开启，接收并记录它们实时发出的信号；

S200 将所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器相对于撞击平面至于相同的指定高度处；

S300 使所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器同时进行自由落体运动；

S400 比对所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器撞击所述撞击平面前后以及撞击所述撞击平面时发出的信号，以判断所述被核查的加速度传感器的准确性；

可选地，所述标准加速度传感器为期间核查合格的加速度传感器或者采集被核查加速度运动物体的加速度信号准确的加速度传感器，所述被核查的加速度传感器用于车辆碰撞实验中采集所述车辆的加速度信号；

可选地，在S100与S200之间将接收并记录所述标准加速度传感器信号与所述被核查的加速度传感器信号的采集设备调试合格。

本申请的坠落试验台利用自由落体原理，将被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器安装于坠落部件处。起吊部件通过连接机构将坠落部件相对于台架起吊于任意指定高度处。再通过连接机构使坠落部件与起吊部件分离。利用坠落部件自由落体运动，以及其坠落至台架底部时与台架撞击的加速度，从而对被核查的加速度传感器进行期间核查。因此，只需要台架、起吊部件和坠落部件三个部件，便可以达到现有技术中的造价达上百万元的加速度计量仪器等同的检测精度与相应效果。因此相对于现有技术的结构得到大大简化。使得其操作方便，造价低廉。

进一步地，由于车辆进行撞击试验时，需要对车辆同时安装上百个加速度传感器，因此被核查的加速度传感器数量巨大。为了提高对其进行期间核查的效率，就需要在传感器安装板处安装多个被核查的加速度传感器。而本实施方式中的被核查的加速度传感器及标准的加速度传感器的外形为凸字形结构。多条第一槽体相互平行设置并用于安放多个被核查的加速度传感器。然后再使用压板覆盖并固定在传感器安装板上方，从而完成对多个被核查的加速度传感器的安装固定。相对于现有技术中使用螺栓单独固定的方式，大大缩短了对多个被核查的加速度传感器的安装固定时间，从而大幅度提高安装效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明的用于加速度传感器期间核查的坠落试验台的示意性主视图；

图2是沿图1中的剖切线A-A截取的示意性剖视图；

图3是所述坠落部件的所述传感器安装板的示意性俯视图；

图4是图3所示的所述传感器安装板的示意性主视图；

图5是应用于所述坠落试验台的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

实施方式一，图1是根据本发明的用于加速度传感器期间核查的坠落试验台的示意性主视图，结合图1进行说明；

本申请用于加速度传感器期间核查的坠落试验台可以包括：台架4、起吊部件2和坠落部件1。台架4用作试验支撑及坠落平台。起吊部件2固定在台架4处，以使坠落部件1与台架4发生碰撞前的动能可调、可控。坠落部件1通过连接机构22可相对起吊部件2固定或分离。坠落部件1可相对台架4位于任意高度处。坠落部件1用于安装被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器并带动它们进行自由落体运动。

需要注意的是，在坠落部件1坠落过程中，被核查的加速度传感器的单峰信号峰值一定的情况下，坠落部件1的动能越大，减速信号的脉宽越宽。而坠落部件1的动能是由其相对台架4的高度决定的。因此坠落部件1可相对台架4位于任意高度处。

上述坠落试验台的工作过程为，将被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器安装于坠落部件1处。起吊部件2通过连接机构22将坠落部件1相对于台架4起吊于任意指定高度处。再通过连接机构22使坠落部件1与起吊部件2分离，利用坠落部件1自由落体运动，以及其坠落至台架4底部时与台架4撞击的加速度，从而对被核查的加速度传感器进行期间核查。

本申请的坠落试验台利用自由落体原理，将被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器安装于坠落部件1处。起吊部件2通过连接机构22将坠落部件1相对于台架4起吊于任意指定高度处。再通过连接机构22使坠落部件1与起吊部件2分离。利用坠落部件1自由落体运动，以及其坠落至台架4底部时与台架4撞击的加速度，从而对被核查的加速度传感器进行期间核查。因此，只需要台架4、起吊部件2和坠落部件1三个部件，便可以达到现有技术中的造价达上百万元的加速度计量仪器等同的检测精度与相应效果。因此相对于现有技术的结构得到大大简化。使得其操作方便，造价低廉。

实施方式二，图2是沿图1中的剖切线A-A截取的示意性剖视图，同时结合图1与图2进行说明；台架4包括：底座、四根立柱5、两根纵梁及横梁。底座用作坠落平台。四根立柱5呈矩形的角点布置于底座处，且与底座固定连接。四根立柱5用作支撑。两根纵梁对应支撑于四根立柱5处并形成纵向平行布置。横梁支撑在两根纵梁处，横梁用于起吊部件2的安装基础。

台架4由底座、四根立柱5、两根纵梁及横梁构成，使得台架4在保证可以用作试验支撑及坠落平台的前提下，使台架4结构简单，从而方便制造、安装及操作。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一相同。

实施方式三，继续结合图1进行说明，起吊部件2可以包括：电葫芦和绳索21。电葫芦固定于横梁处，用于提供起吊动力。绳索21连接于电葫芦与连接机构22之间，用于提拉坠落部件1。

电葫芦为通用起吊部件，具有采购容易，使用方便的特点。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一或二相同。

实施方式四，继续结合图1进行说明，连接机构22为电磁连接机构22。电磁机构配置成其通电状态为起吊部件2与坠落部件1固定，其断电状态为起吊部件2与坠落部件1分离。

可选地，电磁机构可以是电磁铁。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一、二或三相同。

实施方式五，继续结合图1进行说明，坠落部件1可以包括：安装支架、传感器安装板12以及压板13。安装支架与连接机构22配合。传感器安装板12安装于安装支架中。传感器安装板12用于安装被核查的加速度传感器及标准的加速度传感器。压板13覆盖并固定在传感器安装板12上方，压板13用于将被核查加速度传感器及标准的加速度传感器固定在传感器安装板12处。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一、二、三或四相同。

实施方式六，图3是所述坠落部件的所述传感器安装板的示意性俯视图，图4是图3所示的所述传感器安装板的示意性主视图，同时结合图3与图4进行说明。传感器安装板12的一侧板面具有多条第一槽体121以及多条第二槽体。多条第一槽体121相互平行设置并用于安放多个被核查的加速度传感器及标准的加速度传感器。多个第二槽体用于为多个被核查的加速度传感器布线使用。被核查的加速度传感器及标准的加速度传感器的外形为凸字形结构，其凸字形结构的突出部***对应的第一槽体121内，其凸字形结构的两个肩部与对应第一槽体121的顶壁相配合。

由于车辆进行撞击试验时，需要对车辆同时安装上百个加速度传感器，因此被核查的加速度传感器数量巨大。为了提高对其进行期间核查的效率，就需要在传感器安装板12处安装多个被核查的加速度传感器。而本实施方式中的被核查的加速度传感器及标准的加速度传感器的外形为凸字形结构。多条第一槽体121相互平行设置并用于安放多个被核查的加速度传感器。然后再使用压板13覆盖并固定在传感器安装板12上方，从而完成对多个被核查的加速度传感器的安装固定。相对于现有技术中使用螺栓单独固定的方式，大大缩短了对多个被核查的加速度传感器的安装固定时间，从而大幅度提高安装效率。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一至五中任意的实施方式相同。

实施方式七，继续结合图3与图4进行说明，第二槽体与第一槽体121均为通槽结构。多条第二槽体形成为两条且相互平行呈间距设置于传感器安装板12中央处。第二槽体与第一槽体121相互垂直设置。第二槽体的宽度宽于第一槽体121的宽度。以方便为多个被核查的加速度传感器布线使用。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一至六中任意的实施方式相同。

实施方式八，继续结合图1与图2进行说明，本申请的坠落试验台还包括导向机构。导向机构用于引导坠落部件1沿着竖直方向做自由落体运动。

可选地，引导机构包括对应设置于台架4处的四个导轨3，以及设置在坠落部件1处且对应安装于四个导轨处的四个滑块14。

使用导向机构进行引导，提高对多个被核查的加速度传感器的检测准确性。从而使得多个被核查的加速度传感器在相同高度进行自由落体运动的一致性更好。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一至七中任意的实施方式相同。

实施方式九，继续结合图1与图2进行说明，本申请的坠落试验台还包括缓冲机构。缓冲机构用于使坠落部件1在减速过程中产生的加速度幅值可调。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式一至八中任意的实施方式相同。

实施方式十，继续结合图1进行说明，缓冲机构包括形成在坠落部件1底部的第一软质部件11，以及对应于第一软质部件11且设置在台架4处的第二软质部件41。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式九相同。

实施方式十一，继续结合图1进行说明，第一软质部件11为沿竖直方向设置的柱状软质部件，其底端为圆弧面。第二软质部件41的表面积大于第一软质部件11在水平面内的截面积。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式九或十相同。

实施方式十二，在说明书附图未示出的情况下，第一软质部件11为橡胶类软质部件。第二软质部件41为毡垫。

使坠落部件1在减速过程中产生的加速度幅值可调，有利于在不同加速度峰值下对被核查的加速度传感器进行期间核查。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式九、十或十一相同。

实施方式十三，继续结合图1进行说明，第二软质部件41为多层。通过设置第二软质部件41的层数以调整坠落部件1在撞击第二软质部件41过程中的加速度幅值。通过调整第二软质部件41的片数，调整被核查的加速度传感器采集到的单峰信号的峰值。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式九、十、十一或十二相同。

实施方式十四，另外，本申请还提供了一种应用实施方式一至十三中任意实施方式的坠落试验台的检测方法，图5是应用于所述坠落试验台的检测方法的流程示意图。结合图5进行说明，该检测方法可以包括如下步骤：

步骤一S100，将作为基准使用的标准加速度传感器与被核查的加速度传感器开启，接收并记录它们实时发出的信号。

步骤二S200，将标准加速度传感器与被核查的加速度传感器相对于撞击平面至于相同的指定高度处。

步骤三S300，使标准加速度传感器与被核查的加速度传感器同时进行自由落体运动。

步骤四S400，比对标准加速度传感器与被核查的加速度传感器撞击平面前后以及撞击平面时发出的信号，以判断被核查的加速度传感器的准确性。

利用重力加速度原理，进行自由落体过程中所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器撞击所述撞击平面时检测其自身的加速度值，然后比对所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器撞击所述撞击平面前后以及撞击所述撞击平面时发出的信号，以判断所述被核查的加速度传感器的准确性，一方面可以准确判断所述被核查的加速度传感器是否合格，另一方面上述检测方法只需利用重力加速度原理便可实现，相对于现有的相应检测方法大大简化了检测过程，提高了检测效率。同时也简化了相应的检测设备，从而降低了检测成本。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式十三相同。

实施方式十五，继续结合图5进行说明，标准加速度传感器为期间核查合格的加速度传感器或者采集被核查加速度运动物体的加速度信号准确的加速度传感器。被核查的加速度传感器用于车辆碰撞实验中采集车辆的加速度信号。保证检测的准确性。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式十四相同。

实施方式十六，继续结合图5进行说明，在步骤一S100与步骤二S200之间将接收并记录标准加速度传感器信号与被核查的加速度传感器信号的采集设备调试合格。以进一步保证检测的准确性。

本实施方式中未公开的技术特征与实施方式十五相同。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (15)

1.一种用于加速度传感器期间核查的坠落试验台，包括：

台架，用作试验支撑及坠落平台；

坠落部件，用于安装被核查的加速度传感器与标准的加速度传感器并带动它们进行自由落体运动；

起吊部件，固定在所述台架处，用于起吊所述坠落部件；

连接机构，与起吊部件固定连接且可相对所述起吊部件固定或分离；

其中，所述起吊部件带动所述连接机构与所述坠落部件于所述台架的任意高度处，以使所述坠落部件发生碰撞前的动能可调、可控，通过连接机构与所述起吊部件分离，使得所述坠落部件进行自由落体运动；

所述坠落部件包括传感器安装板，安装于所述安装支架中，用于安装所述被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器；所述坠落部件还包括：

安装支架，与所述连接机构配合；和

压板，覆盖并固定在所述传感器安装板上方，用于将所述被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器固定在所述传感器安装板处；

所述传感器安装板的一侧板面具有多条第一槽体以及多条第二槽体，所述多条第一槽体相互平行设置并用于安放多个被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器，所述多条第二槽体用于为多个所述被核查的加速度传感器布线使用；

所述第二槽体与所述第一槽体均为通槽结构，多条所述第二槽体形成为两条且相互平行呈间距设置于所述传感器安装板中央处，所述第二槽体与所述第一槽体相互垂直设置，所述第二槽体的宽度宽于所述第一槽体的宽度；

所述被核查的加速度传感器及所述标准的加速度传感器的外形为凸字形结构，其凸字形结构的突出部***对应的第一槽体内，其凸字形结构的两个肩部与对应第一槽体的顶壁相配合。

2.根据权利要求1所述的坠落试验台，其特征在于，所述台架包括：

底座，用作坠落平台；

四根立柱，呈矩形的角点布置于所述底座处，且与所述底座固定连接，用作支撑所述起吊部件、所述连接机构及所述坠落部件；

两根纵梁，对应支撑于所述四根立柱处并形成纵向平行布置；

横梁，支撑在所述两根纵梁处，用于所述起吊部件的安装基础。

3.根据权利要求2所述的坠落试验台，其特征在于，所述起吊部件包括：

电葫芦，固定于所述横梁处，用于提供起吊动力；和

绳索，连接于所述电葫芦与所述连接机构之间，用于提拉所述坠落部件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的坠落试验台，其特征在于，所述连接机构为电磁连接机构，所述电磁连接机构配置成其通电状态为所述起吊部件与所述坠落部件固定，其断电状态为所述起吊部件与所述坠落部件分离。

5.根据权利要求4所述的坠落试验台，其特征在于，所述电磁连接机构为电磁铁。

6.根据权利要求1-3和5中任一项所述的坠落试验台，其特征在于，还包括导向机构，用于引导所述坠落部件沿着竖直方向做自由落体运动。

7.根据权利要求6所述的坠落试验台，其特征在于，所述导向机构包括对应设置于所述台架处的四个导轨，以及设置在所述坠落部件处且对应安装于所述四个导轨处的四个滑块。

8.根据权利要求1-3和5中任一项所述的坠落试验台，其特征在于，还包括缓冲机构，用于使所述坠落部件在减速过程中产生的加速度幅值可调。

9.根据权利要求8所述的坠落试验台，其特征在于，所述缓冲机构包括形成在所述坠落部件底部的第一软质部件，以及对应于所述第一软质部件且设置在所述台架处的第二软质部件。

10.根据权利要求9所述的坠落试验台，其特征在于，所述第一软质部件为沿竖直方向设置的柱状软质部件，其底端为圆弧面，所述第二软质部件的表面积大于所述第一软质部件在水平面内的截面积。

11.根据权利要求9所述的坠落试验台，其特征在于，所述第一软质部件为橡胶类软质部件，所述第二软质部件为毡垫。

12.根据权利要求9所述的坠落试验台，其特征在于，所述第二软质部件为多层，通过设置所述第二软质部件的层数以调整所述坠落部件在撞击所述第二软质部件过程中的加速度幅值。

13.应用于权利要求1-12中任意一项所述坠落试验台的检测方法，包括如下步骤：

S100将作为基准使用的标准加速度传感器与被核查的加速度传感器开启，接收并记录它们实时发出的信号；

S200将所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器相对于撞击平面置于相同的指定高度处；

S300使所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器同时进行自由落体运动；

S400比对所述标准加速度传感器与所述被核查的加速度传感器撞击所述撞击平面前后以及撞击所述撞击平面时发出的信号，以判断所述被核查的加速度传感器的准确性。

14.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，所述标准加速度传感器为期间核查合格的加速度传感器或者采集被核查加速度运动物体的加速度信号准确的加速度传感器，所述被核查的加速度传感器用于车辆碰撞实验中采集所述车辆的加速度信号。

15.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，在S100与S200之间将接收并记录所述标准加速度传感器信号与所述被核查的加速度传感器信号的采集设备调试合格。

Images