專利名稱：車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置及方法，是一種速度基準(zhǔn)源發(fā)生方法及裝置，以重力加速度傳遞的方式，建立一種速度基準(zhǔn)源，用于標(biāo)定車門閉合力測試儀，屬于物體速度特性測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在汽車制造業(yè)采用車門閉合力表征車門的門軸系統(tǒng)與鎖系統(tǒng)的性能。為了檢測車門的閉合力，《汽車技術(shù)》2007年第12期刊登的一篇題為《車門閉合力測試儀器研制》的文章公開了一種車門閉合力測試儀及通過檢測車門邊緣某點的線速度來計算車門閉合力的方法。所述車門閉合力測試儀是一種非接觸光電測試儀器，采用半導(dǎo)體激光器作為點光源， 記錄激光束依次通過車門某點的時間間隔，測出車門速度，進而計算出門軸系統(tǒng)與鎖系統(tǒng)的阻力，進而得出應(yīng)有的車門閉合力。該測試儀是一種線速度測試儀，速度測試過程是發(fā)射兩束相距非常近的平行激光，將它們的反射光斑作為考察目標(biāo)，由于車門的光學(xué)反射特性與環(huán)境不同，當(dāng)車門某點依次通過兩束平行激光照射處時，測試儀接收的反射光斑光學(xué)特性發(fā)生改變，記錄該反射光斑光學(xué)特性改變的時刻，將該時刻作為車門某點通過激光照射處的時刻，這樣就獲得了車門某點經(jīng)過兩束平行激光照射處的時間。兩束平行激光的間距是已知參數(shù)，而且非常小，測試到的平均線速度相當(dāng)于車門某點的瞬時速度。然而，該測試儀在裝配后、使用前需要標(biāo)定，并且，由于測試儀電子元件的非線性原因，儀測試測試相對低的速度和相對高的速度，測試結(jié)果存在非線性系統(tǒng)誤差，需要標(biāo)定；另外，測試儀在使用一段時間后，由于測試儀中的電子元件的老化、測試激光的強度衰減等原因，測試結(jié)果又會出現(xiàn)新的誤差，需要標(biāo)定。完成標(biāo)定需要一個標(biāo)準(zhǔn)的速度基準(zhǔn)源。現(xiàn)有速度基準(zhǔn)源包括一、采用50赫茲交流電為時間基準(zhǔn)完成打點計時器在紙帶上形成時間一致而距離不同的點，將由此獲得的速度值作為速度基準(zhǔn)源。二、通過輪形回轉(zhuǎn)體將直線運動轉(zhuǎn)換成圓周運動，記錄轉(zhuǎn)動圈數(shù)及所花費的時間， 將由此得到的轉(zhuǎn)動線速度作為速度基準(zhǔn)源。有關(guān)速度基準(zhǔn)源的已知技術(shù)存在的問題是，在第一種已知技術(shù)中，民用50赫茲交流電作為時間基準(zhǔn)顯然無法得到足夠的精度，而且，該方案在打點時有機械運動時間損失， 不可能保證打點的響應(yīng)時間一致，因此，會帶來較大的誤差。第二種已知技術(shù)在時間計量上足夠精確，但是，圓周運動與直線運動的轉(zhuǎn)化很難做到一致，難以獲得穩(wěn)定的速度基準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了獲得一種精度高、穩(wěn)定的速度基準(zhǔn)源，用于標(biāo)定車門閉合力測試儀，我們發(fā)明了一種車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置及方法。本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置其特征在于，透明罩杯落在底座上，透明罩杯內(nèi)部空間呈真空狀態(tài)；支架、標(biāo)尺分別垂直固定在底座上；吸附電磁鐵固定在環(huán)形提升皮帶上，環(huán)形提升皮帶搭繞在上導(dǎo)輥和下導(dǎo)輥上，上導(dǎo)輥、下導(dǎo)輥固定在支架上；釋放快門處在鋼球開始下落的高度上，并背靠標(biāo)尺，釋放快門材料為不可磁化材料；上滑道低端臨近釋放快門上方，高端位于吸附電磁鐵經(jīng)過之處；下滑道高端位于鋼球下落處，低端臨近吸附電磁鐵經(jīng)過之處。本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定方法其特征在于，首先，鋼球位于釋放快門中時， 鋼球球心在水平方向上對應(yīng)標(biāo)尺某一刻度值a，在釋放快門迅速打開時鋼球開始按重力加速度g下落，測試點為鋼球下落過程中任意一點，在測試點鋼球球心在水平方向上對應(yīng)標(biāo)尺刻度值b，此時鋼球的計算速度為Vb ；其次，車門閉合力測試儀的測試激光光斑落到標(biāo)尺刻度b處，當(dāng)鋼球通過該處時測試得到此時鋼球速度為ν/ ；第三，比對在刻度b處的計算速度Vb和測試速度vb'，求得測試儀的測試誤差，標(biāo)定車門閉合力測試儀。本發(fā)明之效果在于，鋼球在真空中作自由落體運動，在下落過程中每點的實際速度在理論上等于計算速度，因此，成為一種精確、穩(wěn)定的速度基準(zhǔn)源。所述車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置的工作過程如下，鋼球1位于釋放快門2中，測試開始時釋放快門2打開，鋼球1開始按重力加速度沿標(biāo)尺3下落，在此過程中被標(biāo)定的車門閉合力測試儀測試鋼球1下落途中一點或者幾點的速度，見圖1、圖2所示。鋼球最后落到下滑道4的高端，沿下滑道4滾向低端，被吸附電磁鐵5吸附，見圖3所示。吸附鋼球1的吸附電磁鐵5隨環(huán)形提升皮帶6上升，直到鋼球1被攜帶到上滑道7高端，吸附電磁鐵5失電至鋼球1落入上滑道7，鋼球1沿上滑道7滾向低端，見圖4所示，最后再次落到釋放快門 2中。環(huán)形提升皮帶6將吸附電磁鐵5再次帶到下滑道4低端上方。吸附電磁鐵5失電至鋼球1落入上滑道7，之后隨環(huán)形提升皮帶6下降到下滑道4低端上方，是為了避免磁力對鋼球1下落運動狀態(tài)的干擾。


圖1 圖4是本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)及工作過程示意圖。圖5 是本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)立體示意圖，該圖兼作為摘要附圖。圖6是本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置中的釋放快門開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)立體示意圖。圖7是本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置中的釋放快門開關(guān)裝置工作原理示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置其具體方案如下，見圖4、圖5所示，透明罩杯8落在底座9上，透明罩杯8內(nèi)部空間呈真空狀態(tài)。在底座9上安放一個水平儀10，用于監(jiān)視底座9的水平狀態(tài)。支架11、標(biāo)尺3分別垂直固定在底座9上。吸附電磁鐵5固定在環(huán)形提升皮帶6上，環(huán)形提升皮帶6搭繞在上導(dǎo)輥12和下導(dǎo)輥13上，上導(dǎo)輥12、下導(dǎo)輥 13固定在支架11上。在支架11上部或者下部安裝電機14，驅(qū)動上導(dǎo)輥12或者下導(dǎo)輥13 旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)使環(huán)形提升皮帶6轉(zhuǎn)動。釋放快門2處在鋼球1開始下落的高度上，并背靠標(biāo)尺3。釋放快門2材料為不可磁化材料，如塑料。上滑道7低端臨近釋放快門2上方，高端位于吸附電磁鐵5經(jīng)過之處。下滑道4高端位于鋼球1下落處，低端臨近吸附電磁鐵5經(jīng)過之處。上滑道7、下滑道4的坡度為5 10度。在下滑道4低端上方鋼球1下落處設(shè)置一個捕捉漏斗15，確保鋼球1落入下滑道4高端上。釋放快門2由兩個形狀對稱的滑塊構(gòu)成，見圖6所示，兩根導(dǎo)軌17穿過兩個滑塊，當(dāng)兩個滑塊合攏時，在中心形成一個半球狀空間，用以容納鋼球1。在與導(dǎo)軌17垂直方向上的兩個滑塊相同一側(cè)的端面上各連接一個連桿18，兩個連桿18的另一端連接在同一個升降滑塊19的一個側(cè)面上。升降滑塊19底部探出一個水平平臺20，在水平平臺20上方安置一個釋放電磁鐵21，水平平臺20的材料為鐵磁材料。垂直導(dǎo)軌22在垂直方向上穿過升降滑塊19，壓簧23套在垂直導(dǎo)軌22的升降滑塊 19上方段上。釋放電磁鐵21通電，吸引水平平臺20連同升降滑塊19 一同沿垂直導(dǎo)軌22 上升，壓迫壓簧23，提拉連桿18，由連桿18將另個滑塊沿導(dǎo)軌17拉向合攏，鋼球1停留在兩個滑塊中心形成的半球狀空間中。釋放電磁鐵21失電，在重力及壓簧23推力的共同作用下，升降滑塊19連同水平平臺20 —同沿垂直導(dǎo)軌22下降，連桿18與升降滑塊19連接端隨之下移，連桿18另一端將滑塊沿導(dǎo)軌17推開，兩個滑塊分離，見圖7所示，鋼球1自在兩個滑塊之間出現(xiàn)的空間落下。采取釋放電磁鐵21失電鋼球1下落的方式也能夠避免磁力對鋼球1下落運動形態(tài)的干擾。本發(fā)明之車門閉合力測試儀標(biāo)定方法其具體實施方式
為，首先，鋼球1位于釋放快門2中時，鋼球1球心在水平方向上對應(yīng)標(biāo)尺某一刻度值a，令a = 0，在釋放快門2迅速打開時鋼球1開始按重力加速度g下落，測試點為鋼球1下落過程中任意一點，在測試點鋼
球ι球心在水平方向上對應(yīng)標(biāo)尺刻度值b，該測試點的鋼球ι的計算速度為Wg再。
其次，車門閉合力測試儀的測試激光光斑落到標(biāo)尺刻度b處，當(dāng)鋼球1通過該處時測試得到此時鋼球1速度為ν/ ；為了提高標(biāo)定精度，對于同一測試點需要多次測試，將多個測試數(shù)據(jù)的平局值作為測試結(jié)果。第三，比對在刻度b處的計算速度Vb和測試速度Vb'，求得測試儀的測試誤差，標(biāo)定車門閉合力測試儀。針對由于測試儀電子元件的非線性原因，需要就相對低的速度和相對高的速度分段標(biāo)定測試儀，以消除非線性系統(tǒng)誤差這樣的情況，本發(fā)明之方法預(yù)訂幾個計算速度vb，
由低到高依次為Vbl，Vb2,…Vbn，根據(jù)V6計算得到幾個測試點對應(yīng)的標(biāo)尺刻度值
b2，…bn，再由測試儀測試這幾個測試點鋼球1的測試速度vbl' ,vb2'，…Vbn'，對應(yīng)比對在刻度b1;b2，…比處的計算速度vbl，vb2，…Vbn和測試速度vbl' ,vb2'，-Vbn'，求得測試儀對于不同速度的測試誤差，分段完成標(biāo)定車門閉合力測試儀。
權(quán)利要求
1.一種車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，透明罩杯落在底座上，透明罩杯內(nèi)部空間呈真空狀態(tài)；支架、標(biāo)尺分別垂直固定在底座上；吸附電磁鐵固定在環(huán)形提升皮帶上， 環(huán)形提升皮帶搭繞在上導(dǎo)輥和下導(dǎo)輥上，上導(dǎo)輥、下導(dǎo)輥固定在支架上；釋放快門處在鋼球開始下落的高度上，并背靠標(biāo)尺，釋放快門材料為不可磁化材料；上滑道低端臨近釋放快門上方，高端位于吸附電磁鐵經(jīng)過之處；下滑道高端位于鋼球下落處，低端臨近吸附電磁鐵經(jīng)過之處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，在底座(9)上安放一個水平儀(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，在支架(11)上部或者下部安裝電機(14)，驅(qū)動上導(dǎo)輥(12)或者下導(dǎo)輥(13)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，釋放快門(2)材料為不可磁化材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，上滑道(7)、下滑道⑷的坡度為5 10度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，在下滑道(4)低端上方鋼球(1)下落處設(shè)置一個捕捉漏斗(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置，其特征在于，釋放快門(2)由兩個形狀對稱的滑塊構(gòu)成，兩根導(dǎo)軌(17)穿過兩個滑塊，當(dāng)兩個滑塊合攏時，在中心形成一個半球狀空間，用以容納鋼球(1)；在與導(dǎo)軌(17)垂直方向上的兩個滑塊相同一側(cè)的端面上各連接一個連桿(18)，兩個連桿(18)的另一端連接在同一個升降滑塊(19)的一個側(cè)面上；升降滑塊(19)底部探出一個水平平臺(20)，在水平平臺(20)上方安置一個釋放電磁鐵(21)，水平平臺(20)的材料為鐵磁材料；垂直導(dǎo)軌(22)在垂直方向上穿過升降滑塊 (19)，壓簧(23)套在垂直導(dǎo)軌(22)的升降滑塊(19)上方段上。
8.一種車門閉合力測試儀標(biāo)定方法，其特征在于，首先，鋼球位于釋放快門中時，鋼球球心在水平方向上對應(yīng)標(biāo)尺某一刻度值a，在釋放快門迅速打開時鋼球開始按重力加速度 g下落，測試點為鋼球下落過程中任意一點，在測試點鋼球球心在水平方向上對應(yīng)標(biāo)尺刻度值b，此時鋼球的計算速度為Vb ；其次，車門閉合力測試儀的測試激光光斑落到標(biāo)尺刻度b 處，當(dāng)鋼球通過該處時測試得到此時鋼球速度為ν/ ；第三，比對在刻度b處的計算速度Vb 和測試速度vb'，求得測試儀的測試誤差，標(biāo)定車門閉合力測試儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車門閉合力測試儀標(biāo)定方法，其特征在于，令a= 0，預(yù)訂幾個計算速度Vb，由低到高依次為Vbl，Vb2,…Vbn，根據(jù)V6計算得到幾個測試點對應(yīng)的標(biāo)尺刻度值b1;b2，…bn，再由測試儀測試這幾個測試點鋼球1的測試速度Vbl' ,Vb2'，… Vbn'，對應(yīng)比對在刻度b1;b2，…bn處的計算速度Vbl，Vb2，…Vbn和測試速度Vbl' ,Vb2'，… Vbn‘，求得測試儀對于不同速度的測試誤差，分段完成標(biāo)定車門閉合力測試儀。
全文摘要
車門閉合力測試儀標(biāo)定裝置及方法屬于物體速度特性測試技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)缺乏精確穩(wěn)定的速度基準(zhǔn)源。本發(fā)明之標(biāo)定裝置透明罩杯落在底座上，透明罩杯內(nèi)部空間呈真空狀態(tài)；支架、標(biāo)尺分別垂直固定在底座上；吸附電磁鐵固定在環(huán)形提升皮帶上，環(huán)形提升皮帶搭繞在上導(dǎo)輥和下導(dǎo)輥上，上導(dǎo)輥、下導(dǎo)輥固定在支架上；釋放快門處在鋼球開始下落的高度上，并背靠標(biāo)尺，釋放快門材料為不可磁化材料；上滑道低端臨近釋放快門上方，高端位于吸附電磁鐵經(jīng)過之處；下滑道高端位于鋼球下落處，低端臨近吸附電磁鐵經(jīng)過之處。本發(fā)明之標(biāo)定方法首先計算測試點的速度vb；其次由測試儀測試該測試點鋼球的下落速度vb′；第三比對該測試點的計算速度vb和測試速度vb′，求得測試儀的測試誤差，完成標(biāo)定。
文檔編號G01P21/02GK102507089SQ20111039060
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者周化文, 尚春民, 張心明, 熊家新 申請人:長春理工大學(xué)