[发明专利]基于运动方程建立数显回弹仪传感器之位移与感应值关系

摘要

本发明根据回弹仪(包括砂浆回弹仪、普通回弹仪等)弹击时弹击滑块的运动方程，建立数显回弹仪的传感器感应值与位移值之间的数值关系。给出的方法不依赖传感器的空间线性度。技术方案要点：此发明建立在回弹仪工作时弹击锤在回弹阶段的运动方程上，见式(1)，变换得到式(2)，也可以变换成如形式(3)，β和ω由回弹仪本身特征决定，l由弹击方向及回弹仪本身特征共同决定，若弹击方向确定，则l由回弹仪本身特征决定。T是到达回弹值位置对应的时间，X是到达回弹最高位置时的位移值，计时起点是弹击锤带动传感器(或其部分)开始运动的时刻。l可以通过试验和计算得到。根据方程(2)或(3)可以建立位移值x_i和时刻t_i的关系，在各时刻t_i，仪器获取传感器感应值r_i，这样就可以建立r_i和x_i的关系。

主权项

1.回弹仪工作时弹击锤在回弹阶段带动传感器(或其部分)的运动方程为：x+l＝Ae-βtcos(ωt+)...........................................(1)弹击锤接触到传感器(或其部分)带动其运动的起始时刻为计时起点t＝0，x＝0，有如下关系：l＝Acos()........................................................(2)到达回弹值位置时，t＝T，x＝X有如下关系：ωT+＝π即＝π-ωT..........................................(3)X+l＝Ae-βTcos(ωT+)＝-Ae-βT................................(4)联立(2)和(3)得到如下关系：$A=\frac{l}{\cos (\pi -\mathrm{\omega T})}...\left(5\right)$ 联立(1)、(3)和(5)得到如下关系：$x=\frac{l}{\cos (\pi -\mathrm{\omega T})}{e}^{-\mathrm{\beta t}}\cos (\mathrm{\omega t}+\pi -\mathrm{\omega T})-l...\left(6\right)$ 联立(4)和(5)得如下关系：l＝-X(e-βT/cos(π-ωT)+1)-1......................................(7)(7)代入(6)得x＝-X(e-βtcos(ωt+π-ωT)/cos(π-ωT)-1)/(1+e-βT/cos(π-ωT)).......(8)β和ω由回弹仪本身特征决定，对于一定种类、符合规范标准的回弹仪，β和ω是定值，可以通过试验和计算得到，X是传感器(或其部分)的最大位移，T是回弹值位置对应的时间，计时起点是弹击锤接触到传感器(或其部分)带动其运动的起始时刻。由方程(6)或(8)可以建立位移值xi 和时刻ti的关系，在各时刻ti，仪器获取传感器感应值ri，这样就可以建立ri和xi的关系。