[实用新型]一种用于动态冲击测试的双量程力传感器

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及材料力学性能测试与表征技术领域，具体涉及一种用于动态冲击测试的双量程力传感器。

背景技术

汽车上使用了大量泡沫材料，如汽车前端保险杠的聚乙烯泡沫、座椅内部的聚氨酯泡沫。在汽车与行人发生碰撞时，泡沫保险杠能够有效降低对行人的伤害，所以研究冲击试验中泡沫材料的力学特性显得尤为重要。泡沫材料在汽车应用中主要受压，因此需要开展泡沫材料压缩力学性能测试，泡沫材料在压缩过程中其力学特性表现为初始力值非常小且上升缓慢，过了平台区后当压缩量达到85%左右时，泡沫逐渐被压实，力值开始急剧的增大。通常在泡沫材料的冲击试验中仅使用一个大量程的力传感器，其缺点是无法保证初始力值非常小且上升缓慢的平台区的测量精度。

中国专利申请文献（申请号：CN 103017943 A）公开了一种双量程的压力传感机构。此专利设置了两种量程的压力传感器，采用弹簧和套筒的装置来保护小量程的传感器。由于该发明采用的弹簧支撑小量程的传感器，降低了整个压力传感机构的固态频率，无法用于动态冲击测试试验。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的问题，提供一种能够用于动态冲击试验、且测量精度高的双量程力传感器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于动态冲击测试的双量程力传感器，包括承载件、位于所述承载件上方的加载件、并列设置在所述承载件和所述加载件之间的第一测力单元和第二测力单元、分别设置在所述第一测力单元和所述第二测力单元上的应变片，所述第一测力单元的上下两端分别抵设在所述承载件和所述加载件上，所述第二测力单元的下端抵设在所述承载件上，所述第二测力单元的另一端与所述加载件之间具有一间隙。

优选地，所述第一测力单元和所述第二测力单元均沿上下方向延伸，所述第一测力单元和所述第二测力单元的在垂直于载荷方向上的横截面积相同。

优选地，所述第一测力单元和所述第二测力单元均沿上下方向延伸，所述第一测力单元和所述第二测力单元的在垂直于载荷方向上的横截面积不同，且所述第二测力单元的横截面积大于所述第一测力单元的横截面积。

优选地，所述第一测力单元设有一个或多个，所述第二测力单元设有一个或多个。

优选地，所述加载件包括加载板和固定设置在所述加载板下端的第一过渡件，所述第一测力单元的上端抵设在所述第一过渡件的下端面上，所述第二测力单元的上端与所述第一过渡件的下端面之间具有所述间隙，所述第一过渡件从上向下截面逐渐减小。

进一步地，所述第一过渡件呈从上向下截面逐渐减小的锥台形结构。

优选地，所述承载件包括承载板和固定设置在所述承载板上端的第二过渡件，所述第一测力单元和所述第二测力单元的下端均抵设在所述第二过渡件的上端面上，所述第二过渡件从下向上截面逐渐减小。

进一步地，所述第二过渡件呈从下向上截面逐渐减小的锥台形结构。

优选地，所述承载件、所述加载件、所述第一测力单元、所述第二测力单元均由金属材料制成。

优选地，所述承载件、所述加载件、所述第一测力单元、所述第二测力单元由整块钢锭通过数控加工中心和线切割加工制成。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的用于动态冲击测试的双量程力传感器的固有频率高，可适用于动态冲击试验；而且该装置能够测量动态冲击试验中较大范围载荷，而且测量精度高；同时该装置结构简单、紧凑。

附图说明

附图1为本实用新型的用于动态冲击测试的双量程力传感器的立体图；

附图2为本实用新型的用于动态冲击测试的双量程力传感器的主视图；

附图3为附图2中A处局部放大图；

附图4为本实用新型的用于动态冲击测试的双量程力传感器的侧视图。

其中：1、承载件；11、承载板；12、第二过渡件；2、加载件；21、加载板；22、第一过渡件；3、测力单元；31、第一测力单元；32、第二测力单元；4、应变片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1～图4所示，本实用新型的用于动态冲击测试的双量程力传感器包括承载件1、加载件2、测力单元3和设置在测力单元3上的应变片4。

加载件2位于承载件1的上方，用于施加载荷，测力单元3设置在承载件1和加载件2之间，由粘贴在测力单元3上的应变片4组成测量电桥，用于测量施加在加载件2上的实际载荷的大小。