专利名称：一种动态力发生装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种力发生装置，具体涉及一种动态力发生装置。
背景技术：
现有技术中，有几种产生动态力的方法，一种是冲击卸荷的方法产生，第二种是用 激光干涉法进行正弦力校准，第三种是液压的方法。在冲击卸荷的方法中，1200kN标准动态力源是基于帕斯卡定律的液压放大式原理 建成的。该装置作为国家大吨位动态力基准受国防科工委委托研制，主要用于力传感器的 动态校准。首先在小径测力油缸上加载标准砝码，在与小径测力油缸相通的大径工作油缸 上复现放大的标准力值，然后用冲击卸荷的方法获得一个近似于理想的负阶跃力。测力机 由8块不同质量的标准砝码组成，可获得最小分辨率为10kN、范围为50kN 1200kN的不同 力值。在激光干涉法进行正弦力校准中，采用绝对法进行正弦力校准，动态力由安装在 振动台上的质量块产生，力值根据力的定义直接溯源到质量、加速度和时间。为了减少测量 不确定度，质量块上的加速度分布必须进行准确测量.采用激光干涉法进行动态力校准的 原理和信号处理方法。该方法与德国PTB加速度实验室进行加速度测量的比对情况.结果 表明，采用正弦力校准方法可以提高校准的准确度.液压的方法中，通过两个高压阀门产生两个相反方向的液压力，控制高压阀门交 替地将两个相反方向的液压力作用在被试样品上。然而冲击卸荷的方法产生动态力的缺点是只能产生阶跃冲击力，力值精度低；用 激光干涉法进行正弦力校准产生动态力的缺点是不能低频大力值；液压的方法产生动态力 的缺点是不能高频大力值。

实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种新型的产生动态力的装置，其采 用如下技术方案，一种动态力发生装置，包括电磁铁、输出力线圈、输出力线圈框架、输出力 线圈台面、固定架、连接器、功率放大器、动态信号发生器，输出力线圈和电磁铁配合以便产 生电磁力，输出力线圈框架与输出力线圈固定设置，输出力线圈台面通过第一螺钉与输出 力线圈框架固定连接，固定架上设置有所述连接器，与输出力线圈电连接的第一导线另一 端电连接有所述功率放大器，功率放大器通过第二导线与所述动态信号发生器电连接；其中，还包括被试验件，其通过第二螺钉固定在输出力线圈台面上，连接器用于固 定所述被试验件；其中，用动态力控制仪替代所述动态信号发生器；其中，还包括测力传感器和被试验件，在输出力线圈台面上通过第二螺钉固定所 述测力传感器，测力传感器通过第三螺钉与所述被试验件固定连接，所述连接器用于固定 被试验件；[0011]其中，还包括放大器，动态力控制仪通过第三导线与所述放大器电连接，放大器还 通过第四导线与测力传感器电连接；其中，用通电线圈替代所述电磁铁；进一步，固定架采用钢，其机械承受力大于所要产生的所述动态力的十倍。采用以上技术方案，本实用新型产生的动态力函盖了现有的动态力，可以产生以 下动态力正弦力、正弦扫频力、冲击力、冲击力响应谱、随机力、正弦加随机力、随机加随机 力。可以产生低频大力值和高频大力值。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的图1是本实用新型第一实施例结构示意图。图2是本实用新型第二实施例结构示意图
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，其为本实用新型的第一实施例结构示意图，动态力发生装置包括电 磁铁10、输出力线圈8、输出力线圈框架7、输出力线圈台面6、固定架1、连接器2、功率放大 器12、动态信号发生器14，输出力线圈8和电磁铁10配合以便产生电磁力，输出力线圈框 架7与输出力线圈8固定设置，输出力线圈台面6通过螺钉5与输出力线圈框架7固定连 接，固定架1上设置有连接器2，与输出力线圈8电连接的导线11另一端电连接有所述功率 放大器12，功率放大器12通过导线13与动态信号发生器14电连接。由于磁场强度B受力导线长度L可以准确测得，因此控制电流I的大小就可以改 变电磁力的大小。电流的控制技术已经非常成熟，通过改变电流波形可以产生各种不同形 式的动态力，可以产生以下动态力正弦力、正弦扫频力、冲击力、冲击力响应谱、随机力、正 弦加随机力、随机加随机力。可以产生低频大力值和高频大力值。如图2所示，其为本实用新型的又一实施例结构示意图，与第一实施例不同的是， 用动态力控制仪14代替实施例1中的动态信号发生器14，其在输出力线圈台面7上通过 螺钉4固定一测力传感器16，被测试件3通过螺钉15和测力传感器16固定连接，另外，功 率放大器12通过导线13与动态力控制仪14电连接，动态控制仪14通过导线17与放大器 18电连接，放大器18通过导线19与测力传感器16电连接。工作过程是在动态力控制仪14上设置动态力波形，动态力控制仪14动态电信号 通过导线13功率放大器12，功率放大器12经过导线11驱动输出力线圈8，输出力线圈台 面6将动态力施加在测力传感器16和被试样品3上。测力传感器16通过导线19将弱电信号输入到放大器18，放大器18通过导线17将对应于动态力的电信号反馈给动态力控制 仪14，动态力控制仪14通过自动控制输出动态电信号，从而使输出力线圈台面6产生所需 的动态力。固定架1采用普通钢，其机械承受力应大于所要产生力的十倍。使用时，被试验件 3固定输出力线圈台面6 (或测力传感器16)和固定架1之间，动态电信号发生器输出接在 功率放大器12输入，功率放大器12输出驱动输出力线圈，输出力线圈台面6将动态力施加 在被试验件3上。图中的附图标记为1固定架、2连接器、3被试件、4螺钉、5螺钉、6输出力线圈台 面、7输出力线圈框架、8输出力线圈、9螺钉、10电磁铁或通电线圈、11导线、12功率放大 器、13导线、14动态电信号发生器或动态力控制仪、15螺钉、16测力传感器、17导线、18放 大器、19导线最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种动态力发生装置，包括电磁铁(10)、输出力线圈⑶、输出力线圈框架(7)、输出 力线圈台面(6)、固定架⑴、连接器⑵、功率放大器(12)、动态信号发生器(14)，其特征在 于，输出力线圈⑶和电磁铁(10)配合以便产生电磁力，输出力线圈框架(7)与输出力线 圈⑶固定设置，输出力线圈台面(6)通过第一螺钉(5)与输出力线圈框架(7)固定连接， 固定架(1)上设置有所述连接器O)，与输出力线圈(8)电连接的第一导线(11)另一端电 连接有所述功率放大器(12)，功率放大器(1 通过第二导线(1 与所述动态信号发生器 (14)电连接。
2.如权利要求1所述的动态力发生装置，其特征在于，还包括被试验件(3)，其通过第 二螺钉固定在输出力线圈台面(6)上，连接器(2)用于固定所述被试验件(3)。
3.如权利要求1所述的动态力发生装置，其特征在于，用动态力控制仪替代所述动态 信号发生器(14)。
4.如权利要求3所述的动态力发生装置，其特征在于，还包括测力传感器(16)和被试 验件(3)，在输出力线圈台面(7)上通过第二螺钉(4)固定所述测力传感器(16)，测力传感 器(16)通过第三螺钉(1 与所述被试验件(3)固定连接，所述连接器( 用于固定被试 验件⑶。
5.如权利要求4所述的动态力发生装置，其特征在于，还包括放大器(18)，动态力控制 仪(14)通过第三导线(17)与所述放大器(18)电连接，放大器(18)还通过第四导线(19) 与测力传感器(16)电连接。
6.如权利要求1-5之一所述的动态力发生装置，其特征在于，用通电线圈替代所述电 磁铁(10)。
7.如权利要求1-5之一所述的动态力发生装置，其特征在于，固定架(1)采用钢，其机 械承受力大于所要产生的所述动态力的十倍。
专利摘要本实用新型涉及一种动态力发生装置，包括电磁铁或通电线圈、输出力线圈、输出力线圈框架、输出力线圈台面、固定架、连接器、功率放大器、动态信号发生器，输出力线圈和电磁铁配合以便产生电磁力，输出力线圈框架与输出力线圈固定设置，输出力线圈台面通过第一螺钉与输出力线圈框架固定连接，固定架上设置有所述连接器，与输出力线圈电连接的第一导线另一端电连接有所述功率放大器，功率放大器通过第二导线与所述动态信号发生器电连接。本实用新型产生的动态力涵盖了现有的动态力，可以产生以下动态力正弦力、正弦扫频力、冲击力、冲击力响应谱、随机力、正弦加随机力、随机加随机力。可以产生低频大力值和高频大力值，达到了良好的技术效果。
文档编号G01L27/00GK201867280SQ20102051017
公开日2011年6月15日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者杨柏豪, 穆冰轮, 闫磊 申请人:杨柏豪, 穆冰轮, 闫磊