本實用新型涉及一種測量垂直沖擊物對地面材料造成的沖擊強度的測試裝置，更具體的說，尤其涉及一種自舉式?jīng)_擊強度測試裝置。

背景技術：

在現(xiàn)有的沖擊強度測試裝置中，如專利號200510111195.8中的一維沖擊強度測試裝置，用于測試一模擬頭在離地面某一高度時，垂直下落對地面造成的沖擊強度，如圖1所示，其主體主要包括：下落架1、設于下落架1內(nèi)的模擬頭2、設于模擬頭2上的加速度傳感器13、設于下落架1下端的光控開關15、設于模擬頭2上并與光控開關15同側(cè)的隔板16以及測試主機20，測試主機的結構如圖2所示，包括信號放大器21、濾波器22、模數(shù)轉(zhuǎn)換器23、微處理器24、計時器25、非易失性存儲器26以及傳感器電源27，所述信號放大器21、濾波器22和模數(shù)轉(zhuǎn)換器23依次連接在所述加速度傳感器13和所述微處理器24之間，用以對微處理器24提供加速度數(shù)字信號；所述計時器25與所述微處理器24連接，用于測量模擬頭2撞擊地面前所述隔板16經(jīng)過光控開關15所用的時間；所述微處理器24檢測所述光控開關15的輸入信號，并控制所述計時器25的計時，以及控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器23采樣加速度數(shù)據(jù)；微處理器24還計算模擬頭2下落高度、加速度峰值和頭部傷害評判值并保存；所述非易失性存儲器26與所述微處理器24連接，用以保存數(shù)據(jù)；所述傳感器電源27與所述加速度傳感器13連接，以對其供電。

在進行測試時，凈重達到十斤的模擬頭都是由實驗室人員手工提拉到某一高度，然后松手，讓模擬頭沿下落架內(nèi)的導軌自然垂直下落，當需測試的高度超過實驗室人員的身高時，還需借助長桿將模擬頭頂?shù)较侣浼軐к壍倪@一高度上，使提升模擬頭的過程變得十分的困難，對實驗室人員的人身安全也存在著風險。另外，采用人工提升模擬頭的高度重復性也影響了沖擊強度的測試精度。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種自舉式?jīng)_擊強度測試裝置，能夠使得模擬頭自動到達設置的距離地面高度，精確的測量加速度數(shù)據(jù)和計算頭部傷害評判值，并精確計算對應每次沖擊的高度。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種自舉式?jīng)_擊強度測試裝置，包括下落架、設于下落架內(nèi)的模擬頭、設于模擬頭上的加速度傳感器、設于下落架下端的光控開關、設于模擬頭上并與光控開關同側(cè)的隔板，下落架包括用以模擬頭垂直下落的導軌，還包括連于下落架頂部的電磁吸盤機構、設于下落架導軌一側(cè)的導軌光尺、用以對電磁吸盤機構供電的供電機構以及測試主機；

所述電磁吸盤機構包括電磁鐵吸盤、電機和傳動機構，電機連于下落架的頂部，并通過傳動機構與電磁鐵吸盤的上端相連，電磁鐵吸盤設于模擬頭上方，電磁鐵吸盤上還設有一高度光控開關；

所述導軌光尺包括數(shù)個由上自下均勻間隔的排孔；

所述測試主機包括包括信號放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、計時器、非易失性存儲器、傳感器電源、電機控制器以及電磁鐵吸盤控制器，

信號放大器、濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器依次連接在加速度傳感器和微處理器之間，用以對微處理器提供加速度數(shù)字信號；

計時器與微處理器連接，用于測量模擬頭撞擊地面前模擬頭上的隔板經(jīng)過下落架上的光控開關所用的時間；

微處理器檢測光控開關的輸入信號，并控制計時器的計時，以及控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣加速度數(shù)據(jù)；

微處理器還計算模擬頭下落高度、加速度峰值和頭部傷害評判值并保存；

非易失性存儲器與微處理器連接，用以保存數(shù)據(jù)；

傳感器電源與加速度傳感器連接，以對其供電；

電機控制器與微處理器連接，用以控制電機的轉(zhuǎn)動；

電磁鐵吸盤控制器與微處理器連接，用以控制電磁鐵吸盤吸合或釋放模擬頭。

所述的供電機構為蓄電池。

所述的電機為步進電機。

所述的傳動機構包括轉(zhuǎn)盤和鋼絲繩，轉(zhuǎn)盤固定于步進電機上，轉(zhuǎn)盤通過鋼絲繩與電磁鐵吸盤的上端相連。

所述的排孔間隔為10mm。

所述的高度光控開關設于導軌光尺的同側(cè)邊。

本實用新型通過電磁吸盤機構使得模擬頭能夠自動提升，替代了原來由人工提升模擬頭的過程，使得整個裝置的測試精度提高、重復性改善、操作也方便，同時也提高了測試工作中的安全性。

附圖說明

圖1是原有技術的結構示意圖；

圖2是原有技術中測試主機的控制原理結構示意圖；

圖3是本實用新型的結構示意圖；

圖4是本實用新型中測試主機的控制原理結構示意圖；

圖5是采用本實用新型的測試流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。

請結合圖3和圖4所示，本實用新型所提供的一種自舉式?jīng)_擊強度測試裝置，包括下落架3、設于下落架內(nèi)3的模擬頭4、設于模擬頭4上的加速度傳感器14、設于下落架3下端的光控開關17、設于模擬頭4上并與光控開關17同側(cè)的隔板18，下落架3包括用以模擬頭4垂直下落的導軌5，還包括連于下落架3頂部的電磁吸盤機構6、設于下落架3導軌5一側(cè)的導軌光尺7、用以對電磁吸盤機構6供電的供電機構8以及測試主機9；

較佳的，所述電磁吸盤機構6包括電磁鐵吸盤601、電機602和傳動機構603，電機602連于下落架3的頂部，并通過傳動機構603與電磁鐵吸盤601的上端相連，電磁鐵吸盤601設于模擬頭4上方，電磁鐵吸盤601上還設有一高度光控開關10；

較佳的，所述導軌光尺7包括數(shù)個由上自下均勻間隔的排孔701，每個排孔701之間的間隔為10mm。

所述測試主機9包括包括信號放大器91、濾波器92、模數(shù)轉(zhuǎn)換器93、微處理器94、計時器95、非易失性存儲器96、傳感器電源97、電機控制器98以及電磁鐵吸盤控制器99，

信號放大器91、濾波器92和模數(shù)轉(zhuǎn)換器93依次連接在加速度傳感器14和微處理器94之間，用于將加速度傳感器14測量的信號放大并濾波后傳輸給微處理單元94采樣。

計時器95與微處理器94連接，用于測量模擬頭4撞擊地面前模擬頭4上的隔板18經(jīng)過下落架3上的光控開關17所用的時間；

微處理器94檢測光控開關17的輸入信號，并控制計時器95的計時，以及控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器93采樣加速度數(shù)據(jù)；

微處理器94還計算模擬頭4下落高度、加速度峰值和頭部傷害評判值(HIC)，并作保存；

非易失性存儲器96與微處理器94連接，用以保存數(shù)據(jù)；

傳感器電源97與加速度傳感器94連接，以對其供電；

電機控制器98與微處理器94連接，用以控制電機602的順時針或逆時針的轉(zhuǎn)動，帶動電磁鐵吸盤601的上升或下降；

電磁鐵吸盤控制器99與微處理器94連接，用以控制電磁鐵吸盤601吸合或釋放模擬頭4，當電磁鐵吸盤601吸合住模擬頭4時，能夠帶動模擬頭4一并沿軌道5上升，而當電磁鐵吸盤601釋放模擬頭4時，使模擬頭4沿軌道5垂直下落。

通過微處理器94對電機控制器98與電磁鐵吸盤控制器99的控制，突破了現(xiàn)有技術中采用人工提升模擬頭4的過程，不但減輕了人的工作量，保障了人身安全，而且在提升測試高度上更加精確，尤其是需要重復測試同一高度時，只需在測試主機9上設置好所需的高度值，測試主機9中的微處理器94就能控制電機602帶動電磁鐵吸盤602下降并吸合住模擬頭4，然后自動上升至所需的高度，全程只需在測試主機9上操作即可。

較佳的，所述的供電機構8為蓄電池。

較佳的，所述的電機602為步進電機。

較佳的，所述的傳動機構603包括轉(zhuǎn)盤6031和鋼絲繩6032，轉(zhuǎn)盤6031與步進電機同軸心固定連接，轉(zhuǎn)盤6031的外沿為凹槽，用于旋繞鋼絲繩6032，鋼絲繩6032的一端連接在轉(zhuǎn)盤6031的外沿上，另一端與電磁鐵吸盤601的上端相連。

較佳的，所述的高度光控開關10設于導軌光尺7的同側(cè)邊，高度光控開關10在隨電磁鐵吸盤601一起上升時，也同時沿著導軌光尺7上升。

請結合圖3所示，采用本實用新型所提供的一種自舉式?jīng)_擊強度測試裝置的測試方法，包括以下步驟：

S1.操控測試主機9控制電磁鐵吸盤601復位，電機602作逆時針轉(zhuǎn)動，使傳動機構603帶動電磁鐵吸盤601沿下落架3的導軌5下落，直至電磁鐵吸盤601接觸到模擬頭4；

S2.測試主機9控制電磁鐵吸盤601產(chǎn)生磁力，使電磁鐵吸盤601吸合模擬頭4，同時在測試主機9上設置好模擬頭4所需上升的高度；

S3.測試主機9再控制電機602作順時針轉(zhuǎn)動，使電磁鐵吸盤601與模擬頭4一并沿下落架3的導軌5上升，同時也使電磁鐵吸盤601上的高度光控開關10沿下落架3的導軌光尺7上升；

S4.根據(jù)設置的測試高度，電磁鐵吸盤601吸合著模擬頭4上升到相應的高度后停止轉(zhuǎn)動上升；

S5.然后測試主機9控制電磁鐵吸盤601釋放模擬頭4，使模擬頭4沿下落架3的導軌5自然垂直下落，并沖擊放置在地面上的測試材料；

S6.最后，測試主機9計算模擬頭4下落高度、加速度峰值和頭部傷害評判值，并保持相關數(shù)據(jù)。

較佳的，所述的S3中的導軌光尺7包括數(shù)個排孔701，且每個排孔701之間間隔10mm，高度光控開關10上升時，每經(jīng)過一個排孔701，測試主機9就得到一個計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值可以算出模擬頭4的高度。

所述的S1中的傳動機構603包括轉(zhuǎn)盤6031和鋼絲繩6032，轉(zhuǎn)盤6031固定于電機602上，轉(zhuǎn)盤6031通過鋼絲繩6032與電磁鐵吸盤602的上端相連。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內(nèi)。