一种冲击类机械产品测试的智能测试系统

摘要

本发明公开了一种冲击类机械产品测试的智能测试系统，包括测控主机控制系统、压力流量控制装置、立式试验台和吸能器组；测控主机控制系统包括信号采集输入端、测控主机、控制器及数据处理系统；控制器及数据处理系统设定测试系统的触发压力预估值和流量预估值；测试主机根据流量预估值控制压力流量控制装置为样机供气，控制压力流量控制装置使压力达到系统设定压力值预估值，实现压力反馈和控制的闭式循环。本发明冲击类机械产品测试的智能测试系统，实时调节和稳定控制压力和流量智能匹配，大幅提高冲击类产品测试的检测效率和准确度，提高数据收集和输出的实时性、准确性和智能性，测试对象范围广泛，适用性强。

说明书

技术领域

本发明涉及冲击类机械产品的性能测试技术领域，尤其是涉及一种冲击类机械产品测试的智能测试系统。

背景技术

冲击类机械产品是我国工程机械行业中的一个重要组成部分，其产品在开发矿藏、开山筑路、兴修水利、开凿隧道、修筑战备工事和其它土石方工程以及手工作业机械化等方面具有广泛的应用。

冲击类机械产品性能参数主要包括冲击能量、冲击频率、耗气量(气动类)和噪声等参数，这些参数主要反映了凿岩设备在使用过程中做功效率和能耗指标，其主要用于衡量设备的优劣等级，也是对比各生产厂家产品质量的主要指标。

国内的检测系统仅能初步实现数据的自动采集和处理，压力控制以手动控制为主，不能实现压力自动控制，测试时压力波动范围较大无法精确控制；耗气量数据的获得采用读取流量计刻度数和现场记录环境条件的方式，依据被测环境温度、湿度、当地气压以及流量计刻度数人工计算数据某一时点耗气量，最终耗气量需测几个时点值求平均值而确定；数据处理系统运算速度较慢，且系统只有数据输入端处理采集数据，只是被动接受采集数据，无法实现智能控制。整个测试过程效率低、数据准确性较差、实时性不强。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种冲击类机械产品测试的智能测试系统，实时调节和稳定控制压力和流量智能匹配，大幅提高冲击类产品测试的检测效率和准确度，提高数据收集和输出的实时性、准确性和智能性，测试对象范围广泛，适用性强。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种冲击类机械产品测试的智能测试系统，包括测控主机控制系统、压力流量控制装置、立式试验台和吸能器组；所述测控主机控制系统包括信号采集输入端、测控主机、控制器及数据处理系统；所述信号采集输入端采集信息包括应变信息、流量信息、压力信息、温度信息、振动信息和转速信息；所述测试主机接收的信息信号包括应变信号、流量信号、压力信号、温度信号、振动信号和转速信号；所述测试主机包括调理模块和采集模块，所述测试主机的所述调理模块将采集的模拟信号通过模数转换成数字信号贮存于所述采集模块；所述控制器及数据处理系统设定测试系统的触发压力预估值和流量预估值，所述采集模块对比分析所述控制器及数据处理系统的系统设定触发压力预估值和流量预估值；所述测试主机根据流量预估值控制所述压力流量控制装置为样机供气，控制所述压力流量控制装置使压力达到系统设定压力值预估值，实现压力反馈和控制的闭式循环。

进一步地，所述压力流量控制装置包括贮气罐，车架，第一截止阀，温度变送器，压力变送器，压气管路，第四先导式电磁阀，第四截止阀，第四涡街流量计，先导式调压阀，第二截止阀，第三涡街流量计，第一涡街流量计，第二涡街流量计，电动调节阀，第三先导式电磁阀，第二先导式电磁阀，第一先导式电磁阀和第三截止阀；所述压气管路和所述贮气罐设置于所述车架上，所述压气管路沿气流方向依次包括第一进气主路，并联流量监测分路，第二进气主路，第一出气主路，并联出气分路和第二出气主路；所述贮气罐进气口与所述第二进气主路连通，所述贮气罐出气口与所述第一出气主路连通；所述第一进气主路沿气流方向依次设置先导式调压阀和电动调节阀；所述贮气罐处设置所述压力变送器；并联出气分路两条分路分别设置第四先导式电磁阀和第四截止阀，第二出气主路设置第一截止阀；所述并联流量监测分路为三级流量监测分路并联设置，第一级流量监测分路上设置第一先导式电磁阀和第一涡街流量计，第二级流量监测分路上设置第二先导式电磁阀和第二涡街流量计，第三级流量监测分路上设置第三先导式电磁阀和第三涡街流量计；第一涡街流量计、第二涡街流量计和第三涡街流量计的量程不同。

进一步地，所述压气管路还包括与所述并联流量监测分路并联设置的截止分路，所述截止分路沿气流方向依次设置第三截止阀、第二截止阀和第四涡街流量计，先导式调压阀出气端与第二截止阀进气端连通。

进一步地，所述吸能器组包含若干个不同吸能效率等级的吸能器；所述吸能器由钎杆、上法兰盘、吸能器壳体、吸能圆片、缓冲垫、下法兰盘、压盖和塑料油膏组成。

进一步地，所述立式试验台由气顶进气管路、二位四通阀、调压阀、压力表、提升装置、立柱、气顶、压紧及回转辅助支撑装置、标定装置、底座、测速装置和样机进气管路组成。

根据所述冲击类机械产品测试的智能测试系统的冲击能量检测方法，包括如下步骤：S1.粘贴应变片,应变片粘贴完毕后，进行标定试验，以确定标定系数；S2.确定标定系数B；S3.测算冲击能量。

进一步地，步骤2中标定方法为：

根据一定质量的落锤及落锤高度

h＝2218-l-h

式中，h──落锤自由下落高度，mm；

l──落锤长度，mm；

h

2218——标定管体长度；

落锤自一定高度的势能在落锤冲击测试钎杆的瞬间全部转化为动能即冲击能，如下式：

E＝mgh----(2)

式中，E──落锤势能(等于输入测试系统的冲击能)，J；

m──落锤质量，kg；

g──重力加速度，m/s

h──落锤的下落高度，m；

将式(2)所示的落锤势能作为已知的标准能量E，代入

式中，a──测试钎杆截面积，m

ρ──测试钎杆材料密度，kg/m

c──应力波在测试钎杆中的传播速度，m/s；

B──应力/单位量化值即标定系数，N/(m

△t──采样时间，s；

n

j──积分点的个数；

其中

进一步地，步骤3中测算冲击能量的方法为：波在钻杆传播时具有一定的能量，在钻杆中某一固定截面具有受力P，速度v，在dt时间内做功为Pvdt，则其总能量

式中，A为钻杆截面积；

г为波的持续时间；

在活塞碰撞钻杆截面积且钻杆足够长的情况下可实现完全的能量转移；则入射波能量

式中，V

M—活塞质量

m—钎杆波动惯量

根据(4)式凿岩的冲击能量可采用适当的瞬态应力记录手段捕捉钻杆中一点的应力历程，然后平方求积进行确定；

在本测试系统中函数中的应力值被转化为电压量，电压量经A/D转换成了数字量，省去计算的中间过程，最后，冲击能量检测的数学模型为：

式中，E──冲击能，J；

a──测试钎杆截面积，m

ρ──测试钎杆材料密度，kg/m

c──应力波在测试钎杆中的传播速度，m/s；

B──应力/单位量化值即标定系数，N/(m

△t──采样时间，s；

n

j──积分点的个数；

在式中，当测试钎杆材料确定后，则a、ρ、c的值也已确定，即为常数；当采样时间设定后，△t也为常数；当标定系数B被确定后，冲击能量E只与代表冲击应力的n

进一步地，步骤3中利用动态应变测量技术，测试系统在测控主机内置采集及调理模块和数据处理系统控制下，捕获并记录测试钎杆中一点即贴应变片处的瞬态应力历程，然后用足够的积分点，至少30个积分出冲击能量。

进一步地，步骤1中粘贴应变片的方法包括：

(1)取两个应变片，检查是否完好，并用万用表各自测量电阻值，保证阻值为120欧姆；

(2)贴片位置位于距吸能测试钎杆钎尾上端面约300mm处的钎杆对称两侧面；贴片前，首先用砂纸打磨钎杆贴片表面并用丙酮或无水乙醇清洗贴片表面(至少三次)和贴片周围表面；

(3)将每片应变片的正面(不附胶的一面)贴在透明胶带纸上，将H-611胶薄而均匀地涂在清洗过的钎杆部位,然后将此胶带纸及应变片按预先定好的方向和部位贴在钎杆上，立即使应变片与其粘合，然后用一拇指小心压紧应变片的一端，用另一拇指以合适的力度从一端向另一端挤压数次，以便挤出气泡，使应变片贴实；

(4)粘贴后，串联两应变片一端，留出两个引线，用万用表检查成组应变片是否通路，阻值是否为240欧姆；

(5)10分钟后，轻轻撕掉胶带纸(按住引线部位)，自然干燥半小时以上(此处时间依据胶水凝固时间而定)；

(6)包扎；包扎前应作好钎杆与引线之间的绝缘处理，一般是在应变片引线下垫上两至三层绝缘胶带纸，在引线接头下面再垫一层绝缘黑胶布，然后用透明胶带包紧应变片与引线接头；处理引线的原则应是引线最短，焊点最小，包扎牢固；

(7)用万用表再次检查应变片是否通路、阻值是否为240欧姆，有无接地现象；

(8)把应变片引线与对外连接的信号线焊牢。

本发明的有益效果是：

本发明冲击类机械产品测试的智能测试系统实现了数据采集、调理和整定控制，实现了压力、流量、转速、温度和振动速度等的数据实时采集和处理，同时可根据设定压力实时调节和稳定控制压力，流量智能匹配保证了流量检测的准确度，处理器根据设定的算法实时计算采样数据，实现了计算结果的实时输出，采样数据从压力触发到结果输出时间仅需3秒，提高了测试效率。吸能器组可实现不同吸能效率等级的测量，提升了冲击能量测试范围，也保证了测试精度。立式试验台采用可升降机构，很大程度上消除了样机结构尺寸的限制，提高了检测设备的通用性。

本发明冲击类机械产品测试的智能测试系统主要应用于以压缩空气为动力或自带动力源如内燃型和电动型冲击类机械产品的性能检测。测试系统采用可视化操作界面，参数的设定和数据的处理采用专用的数据处理系统，测试系统通过设定压力触发、流量范围估值设定，利用压力反馈信号实时整定和控制输入压力到系统设定值，压力反馈和控制保证了输入压力的稳定性；利用流量范围预估值智能控制分路电磁阀开启相应流量分路，流量匹配分路的设置提高了测试耗气量数据的精确性。测试系统运用动态应变测量技术，将采集的频率、压力、流量、温度和转速等模拟信号，利用集成模块数字化转换，通过数据处理系统智能处理，实现冲击能量、冲击频率和耗气量等数据的采集处理。调理模块和采集模块保证了数据处理的实时性和高效性。测试系统在数据采集的实时性、准确性和智能性方面有了较大的提升。

本发明压力流量智能测控系统，可实现压力精确调整、流量和温度的实时监测，提高检测控制的智能化程度。根据系统设定的压力数值，通过先导式调压阀手动粗调整压力范围，将压缩空气的压力范围控制在一定区间，通过压力变送器实时监测压力，通过反馈压力信号实时控制和调整电动调节阀输出压力，精确控制测试压力，保证测试条件的一致性。根据被测设备耗气量即耗气流量，分配相应流量测试量程的并联流量监测分路，提高气体流量测量结果的精确度。贮气罐减少和消除被测设备输入的气流脉冲和波动，保证测试气压的稳定性。通过温度变送器，实时监测压气温度，反馈气体温度信号。

附图说明

附图1为本发明冲击类机械产品测试的智能测试系统总示意图；

附图2为本发明测控主机控制系统示意图；

附图3为本发明压力流量控制装置右视图；

附图4为本发明压力流量控制装置主视图；

附图5为本发明压力流量控制装置俯视图；

附图6为附图4中A-A处剖面俯视图；

附图7为本发明立式试验台结构图；

附图8为本发明吸能器结构图。

附图标记：测控主机控制系统1；

压力流量控制装置2，贮气罐21，车架22，第一截止阀23，温度变送器24，压力变送器25，压气管路26，第四先导式电磁阀27，第四截止阀28，第四涡街流量计29，先导式调压阀210，第二截止阀211，第三涡街流量计212，第一涡街流量计213，第二涡街流量计214，电动调节阀215，第三先导式电磁阀216，第二先导式电磁阀217，第一先导式电磁阀218，第三截止阀219；

立式试验台3，气顶进气管路31、二位四通阀32、调压阀33、压力表34、提升装置35、立柱36、气顶37、压紧及回转辅助支撑装置38、标定装置39、底座310、测速装置311，样机进气管路312，样机313；

吸能器组4，吸能器由钎杆41、上法兰盘42、吸能器壳体43、吸能圆片44、缓冲垫45、下法兰盘46、压盖47，塑料油膏48。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种冲击类机械产品测试的智能测试系统，包括测控主机控制系统1、压力流量控制装置2、立式试验台3和吸能器组4。

测控主机控制系统1包括信号采集输入端、测控主机、控制器及数据处理系统。信号采集输入端采集信息包括应变信息、流量信息、压力信息、温度信息、振动信息和转速信息。

测试主机接收的信息信号包括应变信号、流量信号、压力信号、温度信号、振动信号和转速信号。测试主机包括调理模块和采集模块，测试主机的调理模块将采集的模拟信号通过模数转换成数字信号贮存于采集模块。

控制器及数据处理系统设定测试系统的触发压力预估值和流量预估值，采集模块对比分析控制器及数据处理系统的系统设定触发压力预估值和流量预估值。测试主机根据流量预估值控制压力流量控制装置2为样机供气，压力流量控制装置2开启相应压气回路的先导式电磁阀；控制压力流量控制装置2使压力达到系统设定压力值预估值，压力流量控制装置2控制电动调节阀215的开度，实现压力反馈和控制的闭式循环。

测试主机采集和贮存数据到一定频数后将采集数据传入控制器及数据处理系统，控制器及数据处理系统通过内置数据算法运算，输出样机的冲击能量、冲击频率和转速，通过打印设备打印检测报告。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：压力流量控制装置2包括贮气罐21，车架22，第一截止阀23，温度变送器24，压力变送器25，压气管路26，第四先导式电磁阀27，第四截止阀28，第四涡街流量计29，先导式调压阀210，第二截止阀211，第三涡街流量计212，第一涡街流量计213，第二涡街流量计214，电动调节阀215，第三先导式电磁阀216，第二先导式电磁阀217，第一先导式电磁阀218和第三截止阀219。

压气管路26和贮气罐21设置于车架22上。压气管路26沿气流方向依次包括第一进气主路，并联流量监测分路，第二进气主路，第一出气主路，并联出气分路和第二出气主路。贮气罐21进气口与第二进气主路连通，贮气罐21出气口与第一出气主路连通。

第一进气主路沿气流方向依次设置先导式调压阀210和电动调节阀215。贮气罐21处设置压力变送器25。并联出气分路两条分路分别设置第四先导式电磁阀27和第四截止阀28，第二出气主路设置第一截止阀23。

并联流量监测分路为三级流量监测分路并联设置，第一级流量监测分路上设置第一先导式电磁阀218和第一涡街流量计213，第二级流量监测分路上设置第二先导式电磁阀217和第二涡街流量计214，第三级流量监测分路上设置第三先导式电磁阀216和第三涡街流量计212；第一涡街流量计213、第二涡街流量计214和第三涡街流量计212的量程不同，型号分别为DN15，DN25和DN40。根据被测设备的耗气量即耗气流量，合理匹配相应流量量程的涡街流量计，开启对应的先导式电磁阀，以打开匹配的并联流量监测分路，提高流量测量结果的精确度。

正常状态下工作过程：第一涡街流量计213、第二涡街流量计214和第三涡街流量计212为常开状态，开启第一截止阀23，关闭第四截止阀28，根据被测设备的测试压力和耗气量参考值设定测试系统的压力值和耗气流量值，根据设定的耗气流量值来匹配相应量程的流量监测分路，即选择第一级流量监测分路/第二级流量监测分路/第三级流量监测分路，通过打开匹配流量监测分路的先导式电磁阀来打开匹配的并联流量监测分路；外接的压缩空气分为两个支路，外接压缩空气的第一支路将压缩空气通入第一进气主路，经先导式调压阀210进行粗调整压力范围，再经过全开的电动调节阀215，再进入匹配流量开启的并联流量监测分路进行流量测量，然后经过第二进气主路进入贮气罐21内衰减气流脉冲；等压力变送器26显示压力达到系统压力设定值时，开启第四先导式电磁阀27，使得压缩空气经过第一截止阀23进入被测设备中；根据压力变送器的压力反馈信号实时检测输出压力，通过调整电动调节阀215稳定压力，保证压力输出为系统设定的压力值。

实施例3

本实施例与实施例2的不同之处在于：压气管路26还包括与并联流量监测分路并联设置的截止分路，截止分路沿气流方向依次设置第三截止阀219、第二截止阀211和第四涡街流量计29，先导式调压阀210出气端与第二截止阀211进气端连通。

正常状态下工作过程：第一涡街流量计213、第二涡街流量计214和第三涡街流量计212为常开状态，开启第一截止阀23，关闭第二截止阀211、第三截止阀219、第四截止阀28，根据被测设备的测试压力和耗气量参考值设定测试系统的压力值和耗气流量值，根据设定的耗气流量值来匹配相应量程的流量监测分路，即选择第一级流量监测分路/第二级流量监测分路/第三级流量监测分路，通过打开匹配流量监测分路的先导式电磁阀来打开匹配的并联流量监测分路；外接的压缩空气通入第一进气主路，经先导式调压阀210进行粗调整压力范围，再经过全开的电动调节阀215，再进入匹配流量开启的并联流量监测分路进行流量测量，然后经过第二进气主路进入贮气罐21内衰减气流脉冲；等压力变送器26显示压力达到系统压力设定值时，开启第四先导式电磁阀27，使得压缩空气经过第一截止阀23进入被测设备中；根据压力变送器的压力反馈信号实时检测输出压力，通过调整电动调节阀215稳定压力，保证压力输出为系统设定的压力值。

非正常状态下工作过程：不管系统是否有电，所有涡街流量计均为常开状态。状态一：系统控制电源无电时，电动调节阀215和所有先导式电磁阀均处于关闭状态。将第三截止阀219关闭，将先导式调压阀210、第二截止阀211、第四截止阀28和第一截止阀23开启，压缩气体经先导式调压阀210、第二截止阀211、第四涡街流量计29、贮气罐21、第四截止阀28和第一截止阀23进入被测设备；状态二：电动调节阀215故障时，电动调节阀215处于关闭状态，将第二截止阀211、第四截止阀28关闭。压缩气体经先导式调压阀210、第三截止阀219、匹配相应量程的流量监测分路、贮气罐21、第四先导式电磁阀27、第一截止阀23进入被测设备。正常状态下工作气路为主进气气路，非正常状态下工作气路为备用气路。

根据样机测试压力和耗气量参考值设定测试系统压力和耗气量范围，测控系统根据设备耗气量范围输入值智能匹配流量监测分路。压缩空气经先导式调压阀压力范围的粗调整，通过全开的电动调节阀，根据系统流量匹配的先导式电磁阀和涡街流量计，进入贮气罐衰减气流脉冲，打开截止阀，压力达到系统压力检测值时开启先导式电磁阀，压气进入样机。测试中系统根据压力反馈信号实时检测输出压力，通过调整电动调节阀稳定压力，保证压力输出在系统设定的触发压力。

温度变送器、压力变送器和涡街流量计的实时反馈温度、压力和流量信号。贮气罐设置温度变送器，实时监测压气温度，反馈气体温度信号。温度变送器、压力变送器和涡街流量计采用标准化接口和通用协议，实现数据接口的标准化和通用性，提高了数据的植入能力，提高了测控系统的通用化程度。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于：吸能器组4包含四个不同吸能效率等级的吸能器。吸能器由钎杆41、上法兰盘42、吸能器壳体43、吸能圆片44、缓冲垫45、下法兰盘46、压盖47和塑料油膏48组成。

吸能器主要用于吸收冲击能量、消除钎杆多余振动和消除钎杆反射波的作用，以达到国际标准要求吸能器装置反射能量小于入射能量20％的规定。四个吸能器结构相同，根据吸能效率的不同其吸能器壳体、吸能圆片及相关零件尺寸不同。

实施例5

本实施例与实施例1的不同之处在于：立式试验台3由气顶进气管路31、二位四通阀32、调压阀33、压力表34、提升装置35、立柱36、气顶37、压紧及回转辅助支撑装置38、标定装置39、底座310、测速装置311和样机进气管路312组成。外接压缩空气的第二支路将压缩空气输入气顶进气管路31；第二出气主路的气体输入样机进气管路312。

将样机313置于吸能器外露钎杆41上，调节提升装置35至合适位置，夹紧压紧及回转辅助支撑装置38，开启二位四通阀32向气顶37进气，根据样机重量及相关性能参数查表确定最优推力，调节调压阀33压力至最优推力的换算压力值，气顶37压爪压紧样机313。通过松开压紧及回转辅助支撑装置38旋转标定装置39，至压紧及回转辅助支撑装置38与吸能器外露钎杆41垂直和同轴位置。标定装置39用于系统测试前的系数标定，长管内置一定重量的落锤，根据落锤距吸能器打击面的距离，运用落锤法标定和校准能量系数和频率系数。测速装置311运用测定样机空转下的转速。

实施例6

一种冲击类机械产品测试的智能测试系统的冲击能量检测方法，包括如下步骤：

S1.粘贴应变片,应变片粘贴完毕后，进行标定试验，以确定标定系数，并记录下应变片的粘贴时间以及所接线号以备查。如标定不合格，则应重新粘贴应变片。

S2.确定标定系数B：

根据一定质量的落锤及落锤高度

h＝2218-l-h

式中，h──落锤自由下落高度，mm；

l──落锤长度，mm；

h

2218——标定管体长度；

落锤自一定高度的势能在落锤冲击测试钎杆的瞬间全部转化为动能即冲击能，如下式：

E＝mgh----(2)

式中，E──落锤势能(等于输入测试系统的冲击能)，J；

m──落锤质量，kg；

g──重力加速度，m/s

h──落锤的下落高度，m；

将式(2)所示的落锤势能作为已知的标准能量E，代入

式中，a──测试钎杆截面积，m

ρ──测试钎杆材料密度，kg/m

c──应力波在测试钎杆中的传播速度，m/s；

B──应力/单位量化值即标定系数，N/(m

△t──采样时间，s；

n

j──积分点的个数。

其中

S3.测算冲击能量：

波在钻杆传播时具有一定的能量，在钻杆中某一固定截面具有受力P，速度v，在dt时间内做功为Pvdt，则其总能量

式中，A为钻杆截面积；

г为波的持续时间；

在活塞碰撞钻杆截面积且钻杆足够长的情况下可实现完全的能量转移。则入射波能量

式中，V

M—活塞质量

m—钎杆波动惯量

根据(4)式凿岩的冲击能量可采用适当的瞬态应力记录手段捕捉钻杆中一点的应力历程，然后平方求积进行确定。

在钻杆上采用两个120欧姆的电阻丝应变片相对粘贴于钻杆两侧，串联作为半桥的一臂检测钻杆中的纵波，亦可作为全桥形式连接在电阻电桥相对的两个臂上，以消除弯曲波的影响。为了避免反射波的干涉以准确的获得入射应力波，钻杆要有足够的长度，其一端置于吸能装置中，吸能装置采用长管结构，内部置以吸能圆片44和吸能材料，吸能装置同时消除了钻杆多余的振动，以提高测试精度和电阻片的使用寿命。

其工作原理符合ISO 2787和GB/T 5621所推荐的方法，即应力波法。当被检样品在立式试验台上工作时，样品的冲击能以应力波的形式传递到粘贴有应变片的吸能测试钎杆中，并以一维波动的方式在钎杆中传递，此应力波称为入射波。当入射波经过贴有应变片的钎杆截面时，引起应变片阻值的变化，此阻值的变化量与入射波的应力幅值成正比，也与冲击钎杆的冲击能量成正比。利用动态应变测量技术，测试系统在测控主机内置采集及调理模块和数据处理系统控制下，捕获并记录测试钎杆中一点即贴应变片处的瞬态应力历程，然后用足够的积分点，至少30个积分出冲击能量。

在本测试系统中，对入射应力波能量函数作了技术处理，即函数中的应力值被转化为电压量，电压量经A/D转换成了数字量，省去计算的中间过程，最后，冲击能量检测的数学模型为：

式中，E──冲击能，J；

a──测试钎杆截面积，m

ρ──测试钎杆材料密度，kg/m

c──应力波在测试钎杆中的传播速度，m/s；

B──应力/单位量化值即标定系数，N/(m

△t──采样时间，s；

n

j──积分点的个数。

在式中，当测试钎杆材料确定后，则a、ρ、c的值也已确定，即为常数；当采样时间设定后，△t也为常数；当标定系数B被确定后，冲击能量E只与代表冲击应力的n

测试系统在检测样品冲击能量的同时，系统在计算机测试程序控制下，由计算机自动采集一定时间范围内的样品活塞冲击测试钎杆所产生的冲击应力脉冲的次数，从而由程序计算出样品的冲击频率。此频率仅作为被检样品的参考数据，产品标准规定的冲击频率是被检样品在实际作业工况下测得的。

实施例7

本实施例与实施例6的不同之处在于：粘贴应变片的方法包括：

(1)取两个应变片，检查是否完好，并用万用表各自测量电阻值，保证阻值为120欧姆；

(2)贴片位置位于距吸能测试钎杆钎尾上端面约300mm处的钎杆对称两侧面。贴片前，首先用砂纸打磨钎杆贴片表面并用丙酮或无水乙醇清洗贴片表面(至少三次)和贴片周围表面；

(3)将每片应变片的正面(不附胶的一面)贴在透明胶带纸上，将H-611胶薄而均匀地涂在清洗过的钎杆部位,然后将此胶带纸及应变片按预先定好的方向和部位贴在钎杆上，立即使应变片与其粘合，然后用一拇指小心压紧应变片的一端，用另一拇指以合适的力度从一端向另一端挤压数次，以便挤出气泡，使应变片贴实；

(4)粘贴后，串联两应变片一端，留出两个引线，用万用表检查成组应变片是否通路，阻值是否为240欧姆；

(5)10分钟后，轻轻撕掉胶带纸(按住引线部位)，自然干燥半小时以上(此处时间依据胶水凝固时间而定)；

(6)包扎。包扎前应作好钎杆与引线之间的绝缘处理，一般是在应变片引线下垫上两至三层绝缘胶带纸，在引线接头下面再垫一层绝缘黑胶布，然后用透明胶带包紧应变片与引线接头。处理引线的原则应是引线最短，焊点最小，包扎牢固；

(7)用万用表再次检查应变片是否通路、阻值是否为240欧姆，有无接地现象；

(8)把应变片引线与对外连接的信号线焊牢。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。