[实用新型]高速非接触式冲击位移线阵传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械动力装置的冲击测试领域，尤其涉及一种高速非接触式冲击位移线阵传感器。

背景技术

抗冲元件冲击变形测量通常采用电测方法或者简易方法，其中电测方法通常使用接触式变形传感器，如拉杆式滑线电阻传感器等，使用时将传感器固定于被测抗冲元件两端，测试该元件在冲击过程中的时域曲线，该电测方法虽然具有较好的精度，但安装不方便，尤其是当爆炸当量非常大时，拉杆式变形传感器常常由于两端固接而发生折断，影响测量。简易测量方法包括橡皮泥或者针管等方法，这些方法简单易用，但测试精度有限，并且只能测试元件冲击变形峰值，不能测试变形时域曲线。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种高速非接触式冲击位移线阵传感器，该高速非接触式冲击位移线阵传感器以简单实用可行的技术，非接触地应用于抗冲元件冲击变形测量中，具有测量精度高、可靠性好、安装方便、成本低等特点。

本实用新型采取的技术方案是：高速非接触式冲击位移线阵传感器，其特点是，包括：一机壳，所述的机壳前端设有镜头安置孔，后端设有取景孔；一支架，与机壳活动连接；一光学镜头，嵌设在机壳前端的镜头安置孔内；一取景器，设置在所述机壳内，与所述镜头相对，该取景器的后端与所述机壳后端的取景孔相对，或嵌设在所述机壳后端的取景孔内；一线阵传感元件，与所述对景毛玻璃一侧相邻，并与所述镜头相对；一USB联机电缆，与所述线阵传感元件的输出端电连接。

上述高速非接触式冲击位移线阵传感器，其中，所述的支架呈U形，其两侧顶部与机壳两侧活动连接。

上述高速非接触式冲击位移线阵传感器，其中，所述的支架的高度为固定的，或为高度可调节的。

上述高速非接触式冲击位移线阵传感器，其中，还包括一俯仰对景调节固定机构，所述的俯仰对景调节固定机构包括设置在支架两侧的第一和第二锁紧螺栓；所述的支架两侧顶部设有连接孔，所述的机壳两侧对应支架两侧设置的连接孔的部位各设有一螺栓孔，所述的第一和第二锁紧螺栓分别穿过支架各自一侧的连接孔与所述各自一侧的机壳的螺栓孔螺合，调节对景角度并固定。

上述高速非接触式冲击位移线阵传感器，其中，还包括一左右对景调节固定机构，由一第三锁紧螺栓构成，所述的支架底部设有固定孔，所述的第三锁紧螺栓穿过所述支架底部的固定孔，将所述支架与固定物连接，调节左右对景角度并固定。

上述高速非接触式冲击位移线阵传感器，其中，所述的线阵传感元件与取景器的一侧紧贴；或与取景器的一侧设有间隙；所述线阵传感元件与取景器的组合均与所述镜头相对。

上述高速非接触式冲击位移线阵传感器，其中，所述的取景器为光学取景器，包括对景毛玻璃。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，其取得的技术效果是明显的：

（1）高速记录和传输

线阵传感元件记录的是一维光影像，图像由二维帧减少到一维线，每幅图像信息量以数量级下降，因此每秒传送的图像大量增加，测量速度通常每秒就可以达到数千到万幅以行组成的图像。如果应用每秒记录一万幅线阵图像的线阵传感器成像技术，可满足抗冲元器件冲击变形的高速测量要求，时间分辨率可达到0.1毫秒；

（2）分辨率较高

线阵传感元件的分辨率一般2000像素以上，2000像素分辨率的线阵传感器足以满足抗冲元器件的冲击变形测量需求。例如，测量一个抗冲元件冲击变形，在主方向上的元件尺度为200毫米，测量的分辨率达到0.2毫米，可满足元件冲击变形测量分辨率要求；

（3）非接触测量

采用本实用新型测量抗冲元件冲击变形，由于是非接触测量，免去了传感器本身受冲击的影响。而一般接触式变形传感器需连接在被测抗冲元件测点上，因此接触式变形传感器有承受加速度、速度和变形范围的限值，而本实用新型线阵传感器只有变形范围限值；

（4）测量精度较高

采用本实用新型测量抗冲元件的冲击变形，可达到拉杆式变形传感器精度要求，约千分之一。通过控制冲击变形与测量范围比值就可达到变形测量的精度。线阵测量可以达到昂贵的高速摄影机精度，但本实用新型无需昂贵的高精镜头，技术上容易实现，且对信号还可进行线性修正；

（5）多点测量和影像信号处理