本發(fā)明涉及武術(shù)散打電子護具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種動態(tài)沖擊力標(biāo)定器。

背景技術(shù)：

跆拳道電子護具的使用與發(fā)展已逾10年，甚至登上了奧運會的舞臺，為跆拳道項目在世界范圍內(nèi)的傳播與普及做出了巨大的貢獻。相反，歷史更為悠久的散打項目卻一直不能躋身于國際正規(guī)賽事之中，散打電子設(shè)備的設(shè)計與研發(fā)更是寥寥無幾。

散打電子設(shè)備中最重要的電子護具的設(shè)計離不開各種沖擊力傳感器，而沖擊力傳感器產(chǎn)生的電信號具體代表多大的打擊力，則需要使用標(biāo)定器進行標(biāo)定。

目前，公知的力量標(biāo)定方式主要采用靜重式測試方法，主要通過使用砝碼的大套小、外掛、串聯(lián)，倒置等技術(shù)方案實現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了大量高精度、數(shù)字化的壓力傳感器用以實現(xiàn)對壓力的精確標(biāo)定。但是，實際運用中，靜重式測試方法主要用于大壓力測量且其最大缺點粘連現(xiàn)象也總是被有意無意的被忽略。之外，對于動態(tài)沖擊力的測量與標(biāo)定更是關(guān)注甚微。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，針對上述問題，有必要提出一種動態(tài)沖擊力標(biāo)定器,該動態(tài)沖擊力標(biāo)定器不僅能夠較為準(zhǔn)確的測算出動態(tài)沖擊力的大小，并且通過設(shè)備自身特點有效的減少了粘連現(xiàn)象，且標(biāo)定過程在真空中進行，并通過關(guān)鍵部位設(shè)置軸承，減少摩擦力的干擾。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種動態(tài)沖擊力標(biāo)定器，包括真空室和設(shè)于真空室內(nèi)的標(biāo)定器支撐筒；所述真空室由真空室底座、真空室套筒和真空室頂蓋組成，所述真空室套筒垂直設(shè)于真空室底座上，所述真空室頂蓋設(shè)于真空室套筒的頂部；所述標(biāo)定器支撐筒垂直設(shè)于真空室底座上，且標(biāo)定器支撐筒設(shè)于真空室套筒內(nèi)；所述標(biāo)定器支撐筒內(nèi)設(shè)有標(biāo)定機構(gòu)，該標(biāo)定機構(gòu)包括沖擊桿、彈簧、彈簧座和校準(zhǔn)座，所述彈簧座和校準(zhǔn)座均通過螺紋可拆卸的設(shè)于標(biāo)定器支撐筒上，所述彈簧座設(shè)于校準(zhǔn)座的下方，且彈簧座和校準(zhǔn)座均垂直于標(biāo)定器支撐筒的軸心，所述彈簧座和校準(zhǔn)座上設(shè)有相對應(yīng)的供沖擊桿穿過的通孔，所述沖擊桿的底部設(shè)有沖擊施力板，所述沖擊施力板和彈簧座之間設(shè)有套設(shè)于沖擊桿上的彈簧，所述沖擊桿上設(shè)有長度刻度線；所述沖擊桿的頂部設(shè)有永磁體，所述真空室的頂部設(shè)有與永磁體對應(yīng)的電磁鐵和驅(qū)動該電磁鐵移動的驅(qū)動裝置。

優(yōu)選地，所述標(biāo)定器支撐筒內(nèi)還設(shè)有標(biāo)定物固定裝置，所述標(biāo)定物固定裝置設(shè)于沖擊桿下方，且該標(biāo)定物固定裝置與沖擊施力板對應(yīng)，所述標(biāo)定物固定裝置包括環(huán)形鋼片，所述環(huán)形鋼片的外邊緣設(shè)有與環(huán)形鋼片垂直的柱狀支撐部，所述柱狀支撐部底部設(shè)有與柱狀支撐部垂直的環(huán)形延伸部，所述標(biāo)定物固定裝置通過螺栓可拆卸的設(shè)于真空室底座上。

使用時，先將待標(biāo)定物用標(biāo)定物固定裝置固定，然后調(diào)節(jié)彈簧座，使沖擊施力板剛好和待標(biāo)定物接觸面不對待標(biāo)定物施加壓力，再調(diào)節(jié)校準(zhǔn)座，使校準(zhǔn)座的底面與沖擊桿上的長度刻度線的零刻度線重合，即完成了調(diào)試和校對。

蓋上真空室頂蓋后，將真空室抽真空，避免空氣阻力影響標(biāo)定結(jié)果，盡量減少誤差。

標(biāo)定時，電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，吸引永磁體，啟動驅(qū)動裝置，將電磁鐵上升，同時也提升永磁體和沖擊桿，提升一定高度后，電磁鐵斷電失去磁力，永磁體被釋放，沖擊桿在彈簧的彈力作用下向下撞擊待標(biāo)定物，待標(biāo)定物一般為各種壓力傳感器，通過沖擊力和示波器待設(shè)備檢測壓力傳感器的信號進行計算即可進行標(biāo)定。

沖擊力的計算采用如下公式進行計算：

其中，F(xiàn)表示沖擊力；m為沖擊桿的質(zhì)量；g為重力加速度；h為沖擊桿上拉的高度，可由長度刻度線讀取；t為沖擊力的有效作用時間，可由示波器待設(shè)備讀??；G為彈簧材料的切變模量，根據(jù)材料的不同，切變模量也不同，可根據(jù)選用的材料進行查找；d為彈簧鋼絲直徑；D為彈簧直徑，n為彈簧有效圈數(shù)。

優(yōu)選地，所述標(biāo)定器支撐筒由上支撐筒和下支撐筒可拆卸地組成，所述彈簧座設(shè)于下支撐筒上，所述校準(zhǔn)座設(shè)于上支撐筒上。

使用可拆御的上支撐筒和下支撐筒組成標(biāo)定器支撐筒，在需要調(diào)節(jié)彈簧座的時候，可將上支撐筒拆下，以方便調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述真空室底座、彈簧座、沖擊桿和沖擊施力板均由鋼性材料制成。

使用鋼性材料可避免發(fā)生彈性形變產(chǎn)生誤差。

優(yōu)選地，所述真空室套筒和標(biāo)定器支撐筒均由鋼化玻璃制成。

鋼化玻璃不僅強度好，而且方便觀察沖擊桿上的長度刻度線以讀數(shù)，同時也方便觀察標(biāo)定過程，了解標(biāo)定情況，避免發(fā)生不知情的問題導(dǎo)致標(biāo)定錯誤。

優(yōu)選地，所述彈簧座和校準(zhǔn)座與沖擊桿的連接處設(shè)有直線軸承。

使用直線軸承可盡量減少摩擦，使標(biāo)定結(jié)果更準(zhǔn)確。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置為導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌垂直于真空室底座，所述電磁鐵設(shè)于導(dǎo)軌上。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置為伺服電機，該伺服電機的輸出軸垂直于沖擊桿，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)有鋼索盤，所述鋼索盤上鋼索的自由端連接電磁鐵。

使用導(dǎo)軌和伺服電機控制，可減少人為因素的參與，使結(jié)果更準(zhǔn)確，同時也更適合真空室的結(jié)構(gòu)設(shè)定。

本發(fā)明的有益效果是：

1、采用彈簧彈力沖擊的標(biāo)定方法，避免使用傳統(tǒng)靜重式標(biāo)定方法的粘連現(xiàn)象導(dǎo)致的標(biāo)定不準(zhǔn)確；

2、采用專用的標(biāo)定物固定裝置固定待標(biāo)定物，防止了標(biāo)定過程中待標(biāo)定物在沖擊力作用下發(fā)生位移導(dǎo)致的標(biāo)定不準(zhǔn)確；

3、安裝好待標(biāo)定物，校準(zhǔn)好沖擊桿后，后續(xù)操作可全自動化完成，避免人為參與影響標(biāo)定結(jié)果，且在真空環(huán)境下進行，盡量地減少了誤差，提高標(biāo)定精確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中標(biāo)定物固定裝置沿其軸心的截面示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中沖擊桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中使用伺服電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：10-真空室，11-真空室底座，12-真空室套筒，13-真空室頂蓋，20-標(biāo)定器支撐筒，21-沖擊桿，22-彈簧，23-彈簧座，24-校準(zhǔn)座，25-沖擊施力板，26-永磁體，27-標(biāo)定物固定裝置，28-長度刻度線，30-電磁鐵，31-驅(qū)動裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明。

實施例

如圖1所示，一種動態(tài)沖擊力標(biāo)定器，包括真空室10和設(shè)于真空室10內(nèi)的標(biāo)定器支撐筒20；所述真空室10由真空室底座11、真空室套筒12和真空室頂蓋13組成，所述真空室套筒12垂直設(shè)于真空室底座11上，所述真空室頂蓋13設(shè)于真空室套筒12的頂部；所述標(biāo)定器支撐筒20垂直設(shè)于真空室底座11上，且標(biāo)定器支撐筒20設(shè)于真空室套筒12內(nèi)；所述標(biāo)定器支撐筒11內(nèi)設(shè)有標(biāo)定機構(gòu)，該標(biāo)定機構(gòu)包括沖擊桿21、彈簧22、彈簧座23和校準(zhǔn)座24，所述彈簧座23和校準(zhǔn)座24均通過螺紋可拆卸的設(shè)于標(biāo)定器支撐筒20上，所述彈簧座23設(shè)于校準(zhǔn)座24的下方，且彈簧座23和校準(zhǔn)座24均垂直于標(biāo)定器支撐筒20的軸心，所述彈簧座23和校準(zhǔn)座24上設(shè)有相對應(yīng)的供沖擊桿21穿過的通孔，所述沖擊桿21的底部設(shè)有沖擊施力板25，所述沖擊施力板25和彈簧座23之間設(shè)有套設(shè)于沖擊桿上的彈簧22，如圖3所示，所述沖擊桿21上設(shè)有長度刻度線28；所述沖擊桿21的頂部設(shè)有永磁體26，所述真空室10的頂部設(shè)有與永磁體26對應(yīng)的電磁鐵30和驅(qū)動該電磁鐵30移動的驅(qū)動裝置31。

如圖1、圖2所示，在其中一個實施例中，所述標(biāo)定器支撐筒20內(nèi)還設(shè)有標(biāo)定物固定裝置27，所述標(biāo)定物固定裝置27設(shè)于沖擊桿21下方，且該標(biāo)定物固定裝置27與沖擊施力板25對應(yīng)，所述標(biāo)定物固定裝置27包括環(huán)形鋼片，所述環(huán)形鋼片的外邊緣設(shè)有與環(huán)形鋼片垂直的柱狀支撐部，所述柱狀支撐部底部設(shè)有與柱狀支撐部垂直的環(huán)形延伸部，所述標(biāo)定物固定裝置27通過螺栓可拆卸的設(shè)于真空室底座11上。

在其中一個實施例中，所述標(biāo)定器支撐筒20由上支撐筒和下支撐筒可拆卸地組成，所述彈簧座23設(shè)于下支撐筒上，所述校準(zhǔn)座24設(shè)于上支撐筒上。

在其中一個實施例中，所述真空室底座11、彈簧座23、沖擊桿21和沖擊施力板25均由鋼性材料制成。

在其中一個實施例中，所述真空室套筒12和標(biāo)定器支撐筒20均由鋼化玻璃制成。

在其中一個實施例中，所述彈簧座23和校準(zhǔn)座24與沖擊桿21的連接處設(shè)有直線軸承。

如圖1所示，在其中一個實施例中，所述驅(qū)動裝置31為導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌垂直于真空室底座11，所述電磁鐵30設(shè)于導(dǎo)軌上。

如圖4所示，在其中一個實施例中，所述驅(qū)動裝置31為伺服電機，該伺服電機的輸出軸垂直于沖擊桿21，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)有鋼索盤，所述鋼索盤上鋼索的自由端連接電磁鐵30。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的具體實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。