[发明专利]中低频冲击响应谱测量装置

说明书

一种中低频冲击响应谱测量装置，该装置包括弹簧质量单元、主导向单元及电子测量单元；弹簧质量单元包括质量块（1‑3a）和螺旋弹簧（1‑2a），机械测量单元包含有：副导向杆（标尺）、卡环、滑动定位胶环，该滑动定位胶环依靠弹性箍在副导向杆（标尺）上，质量块往复滑动时将胶环推动并停留在正负最大位移处。

技术领域

本发明属于冲击测量技术领域，涉及一种冲击测量仪器，特别涉及一种用于测量中低频冲击谱测量装置的冲击测量仪。

背景技术

目前，测量冲击谱的主要方法为利用压电式加速度传感器结合机械滤波的方式测量时间曲线计算冲击响应谱，但由于压电式加速度传感器的本身性质，在强冲击下会激起谐振峰，使产生的电荷无法即刻释放，从而产生零飘现象。零飘现象的出现会引起中低频冲击响应谱测量的准确性以及完整性，其误差值很大，多为一至两个数量级，不利于中低频段抗冲击技术指标的考核。需利用簧片仪和低频弹簧质量块两种传统方法测量，用以补充和验证压电式加速度传感器测量得到的冲击谱，特别是中低频冲击谱曲线。但簧片仪在测量低频谱时，由于末端集中质量对位移响应的影响较大，且簧片仪在受到强烈爆炸冲击时，易发生根部断裂情况；而传统弹簧质量块在测量中低频段时，由于爆炸冲击环境的复杂，极易受到非测量方向的冲击影响，导致测量数据失真。

发明内容

发明目的：本发明提供一种中低频冲击响应谱测量装置，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：

一种中低频冲击响应谱测量装置，该装置包括弹簧质量单元、主导向单元及电子测量单元；弹簧质量单元包括质量块和螺旋弹簧，主导向单元为主导向杆，电子测量单元包括与质量块连接并联动的磁环以及与主导向杆连接为一体的电子仓，磁环与主导向杆形成磁致伸缩位移传感器；质量块套在主导向杆上且质量块能沿着主导向杆的径(轴)向移动，螺旋弹簧套在主导向杆上且螺旋弹簧的一端与质量块连接，螺旋弹簧的另一端与固定在主导向杆上的弹簧端支座连接。

弹簧质量单元分为两种结构类型：双螺旋压簧质量型与单螺旋拉伸弹簧质量型；两者选其一；

单螺旋拉伸弹簧质量型：主导向杆上设置一个弹簧端支座，螺旋弹簧套在弹簧端支座与质量块之间，且两端分别连接弹簧端支座与质量块；

双螺旋压簧质量型：主导向杆上设置两个弹簧端支座，质量块设置在两个弹簧端支座之间，两个弹簧端支座与质量块之间均分别套有一根螺旋弹簧。

双螺旋压簧质量型弹簧质量单元中的两根螺旋弹簧在安装时预压缩，其预压缩量略大于或等于该测量装置的量程值。以保证质量块在量程范围内运动时，两根螺旋弹簧时刻都处于压缩状态。

主导向单元中的主导向杆既作为弹簧质量单元的导向，也是电子测量单元中的磁致伸缩位移传感器测量杆的外壳。

质量块由质量块弹簧支座、直线轴承、磁环和法兰盘；直线轴承、磁环在质量块内部，质量块通过直线轴承套在主导向杆上，其中直线轴承可有效降低质量块往复运动过程中的阻尼作用，磁环套在主导向杆上，磁环本身既为质量块一部分，又做为电子测量单元中磁致伸缩位移传感器的磁源。为电子测量单元中的磁致伸缩位移传感器提供磁场；主导向系统为主导向杆，该主导向杆不但起到对质量块的导向作用，更是电子测量单元中磁致伸缩位移传感器测量杆。

在法兰盘的外沿设置有U型槽，在U型槽内穿过穿过刻有刻度的副导向杆，副导向杆与主导向杆平行；在副导向杆上还套有卡环和滑动定位胶环，卡环设置在U型槽两侧，滑动定位胶环套在卡环外；卡环外径大于U型槽的宽度，滑动定位胶环外径大于卡环内径，且内与副导向杆外径过盈配合，以防止卡环与滑动定位胶环在未受扰动时随意窜动。

两段模具由螺栓连接成一个整体，其中包括变径弹簧连接端模具、导向弹簧工作段模具、导向弹簧过度段模具；变径弹簧连接端模具与导向弹簧工作段模具为同心圆柱体，导向弹簧过度段模具其侧表面分别与变径弹簧连接端模具与同心导向弹簧工作段模具的侧面相切。