冲击类工具冲击频率测试仪的研制
实验室力学专家席葆树和他的创新成果三 冲击波动压测量系统的研制
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� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 量仪器 ， 取 得了 一 批 又一 批 宝贵 的 核爆炸 � � 现场实 测数据 . 以席教 授为首 的实 验研 制 � � 组就是 这 样顽 强 拼搏 ， 独 创 性地 填 补了一 � 项国内 空白， 满足了国 家的急 需， 为 我国 的 � � "两弹一星 " 事业做出了默默无闻的奉献 ! � � 实验室力学专家席 葆树教 授从 事实 验 � 流体力 学 和生 物 流体 力 学 的研 究 ， � 几十年 � 如一日 ， 以 实验 室 为 家， 埋头 苦 干， 不断创 � � 新， 在 生物 力学 , 强 声 学 及其 应 用 , 植物生 � 图 2 席教授在讲解传感器 � 物力学 等许多领域 ， 硕 果累累 ， 为国 家做 出 � 了重要的贡献 .1986 年荣获国家教委实验 室先进工作者 , 全国教育系统劳动 模范 , 人民 教 � � 师奖章 获得者， 1999 年获北京市"五一 " 劳 动奖章， 1987 年荣 获国 家级 有突出 贡献 的中 青 � � 1991 年起享受政 府有突出 贡献的 专家津 贴 ��� 他 是从 事科学 实验 的的 典 年专家 称号 ， � � 范， 他 在实验室里不断创新的 精神 ， 值得我 们每 一个 实验室 工作 者学习 和发 扬 ， 愿 我们 高 � 等学校 能出现更多的席葆树这样的实验室专家 . � � ( 夏有 为摘 编 ) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 本刊荣获华东地区优秀期刊奖 � � ［2010 ］ 4 6 号文 件 ， 根 据上 海市 新闻 出版 局沪 新出报 本刊 被评为 第 4 届华 东地 区优 秀 期刊 . 此次 获 � 奖 期刊 共计 338 种 ， 其 中， 上 海市 97 种 . 这 次由 政府 部门组 织的 优秀 期刊 评选 活动 ， 受 到了期 刊 界的 高 � � 度 重视 . � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
冲击试验仪操作方法
冲击试验仪操作方法
冲击试验仪是一种用于测试材料、产品或结构在冲击载荷下的抗冲击性能的设备。
以下是通常的冲击试验仪的操作方法：
1. 准备工作：确认冲击试验仪设备无故障，连接电源并打开电源开关。
确保所有安全措施已经采取。
2. 校准：根据相关标准或测试要求进行冲击试验仪的初始校准。
包括校准冲击力传感器、冲击速度传感器等。
3. 样品安装：根据测试要求将待测试的样品或产品安装到冲击试验台上。
确保样品安装牢固且正确位置。
4. 设定测试参数：根据测试要求设定冲击试验仪的参数，包括冲击力、冲击速度、冲击角度等。
通常可以通过控制面板或计算机软件进行设置。
5. 进行测试：根据设置的参数，启动冲击试验仪进行测试。
可能需要按下开始按钮或通过计算机软件进行控制。
6. 数据采集：在测试过程中，冲击试验仪会收集数据，包括冲击力、冲击速度、变形程度等。
这些数据可以通过计算机软件进行实时监测和记录。
7. 结果分析：测试完成后，对收集的数据进行分析，评估样品或产品的抗冲击性能。
可能需要进行统计分析、图形展示等。
8. 报告撰写：根据测试结果编写测试报告，包括测试数据、参数设定、测试过程等详细信息。
报告应准确、清晰地说明测试结果和结论。
9. 维护与保养：测试完成后，对冲击试验仪进行清洁和保养。
清理工作区和试验台，检查设备是否正常工作，保养或更换零部件。
以上是一般的冲击试验仪的操作方法，具体操作步骤可能会有所差异，具体以设备说明书和相关标准要求为准。
同时，在操作冲击试验仪时，要注意安全事项，确保设备和人员都不受伤害。
冲击力测试仪原理
冲击力测试仪原理引言：冲击力测试仪是一种用于测量物体受到冲击时所产生的力的仪器。
它可以通过测量物体在受到冲击时所产生的压力或位移来计算出冲击力的大小。
本文将介绍冲击力测试仪的原理及其工作过程。
一、冲击力测试仪的原理冲击力测试仪的原理基于牛顿第二定律（力等于质量乘以加速度），它利用传感器测量物体受到冲击时所产生的压力或位移，并将其转化为冲击力的大小。
具体来说，冲击力测试仪包括以下几个关键组成部分：1. 传感器：传感器是冲击力测试仪的核心部件，它可以感知物体受到的冲击力。
常用的传感器包括压力传感器和位移传感器。
压力传感器可以测量物体受到的压力，而位移传感器可以测量物体在受到冲击时的位移。
2. 数据采集系统：数据采集系统用于采集传感器产生的信号，并将其转化为数字信号，以便进行处理和分析。
数据采集系统通常由模拟转换器、滤波器和放大器等组成。
3. 信号处理算法：信号处理算法用于根据传感器产生的信号计算出冲击力的大小。
具体的算法可以根据冲击力测试仪的设计和应用需求进行选择和优化。
二、冲击力测试仪的工作过程冲击力测试仪的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 安装传感器：首先，需要将传感器安装在需要测试的物体上。
对于压力传感器，可以将其放置在物体表面或者与物体接触的部位，以测量受到的压力。
对于位移传感器，可以将其与物体连接，并测量物体在受到冲击时的位移。
2. 数据采集：一旦传感器安装完毕，冲击力测试仪开始采集传感器产生的信号。
数据采集系统将传感器产生的模拟信号转化为数字信号，并进行滤波和放大等处理。
3. 信号处理：采集到的信号被送入信号处理算法进行处理。
根据信号的特征，如幅值、频率和持续时间等，可以计算出冲击力的大小。
4. 结果显示：最后，冲击力的计算结果可以通过显示屏或者计算机等设备进行显示。
通常，冲击力测试仪还可以提供数据记录和分析功能，以便用户对测试结果进行进一步的处理和评估。
结论：冲击力测试仪通过测量物体受到的压力或位移来计算冲击力的大小。
冲击阻抗测试仪校准方法
参考文献
[1] 全国计量管理计量技术委员会.JJF 1001-2011通用计量术语及定 义技术规范[S].北京：中国计量出版社，2011.
[2] 全国建筑物电气装置标准化技术委员会.GB/T 17949.1-2000接地 系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则[S].北京：中 国标准出版社，2000.
图 1 冲击雷电波波形图
2 冲击阻抗测试仪校准方法 2.1 标准器和主要配套设备及参数
1）标准阻抗准确度：0.2%； 2） 数 字 示 波 器，MPE：±2%， 带 宽 不 小 于 100 MHz； 3）绝缘电阻表准确度等级不低于 10 级，额定 电压 500 V； 4）工频耐压测试仪，准确度等级不低于 5 级。 2.2 校准项目 冲击阻抗测试仪测试项目主要有：1）外观及通 电检查；2）阻抗示值误差；3）波前时间，半峰值 时间；4）绝缘电阻；5）工频耐压试验等，其中外
波前时间和半峰值时间的校准接线如图 3 所示。
图 3 波前时间和半峰值时间的校准接线
选择一冲击电流点，使采样得到的冲击电流峰 值波形占满数字示波器幅值对称的 5 行显示格，用 数字示波器光标的时间测量功能进行波前时间和半 峰值时间的校准。数字示波器时间光标的显示值， 即为冲击电流波前时间和半峰值时间的实际值。按 式（2）（3）分别计算冲击电流波前时间和半峰值时 间的相对误差。
两点。此两点的连线与零线的交点即确定为指数波 标准冲击电流的视在零点 O1，O1 点与 BC 连线另一 端和峰值水平线交点的时间间隔，即为指数波标准 冲击电流的波前时间 T1，见图 1。
半峰值时间是指对于指数波标准冲击电流，视 在零点 O1 与波下降沿 50% 峰值点的时间间隔，即 为半峰值时间 T2，见图 1。
日用陶瓷器数控抗冲击强度测试仪的研制
从０ ． ０ １ ４ Ｊ 逐步 增加到 ２ Ｊ以上 。该 方法提供 的 冲击测试 仪器包 括以下核心部件 ：
（ １ ）一 个 特 定 尺 寸 的 钢 锤 头 ， 它 的 洛 氏硬 度 为 Ｃ ５ ５ ；
３ ． ３ 抗 冲击测试仪 的主要技术参数
块 内设 置 有 直 线 轴 承 。
． ６ 高度 （ 冲击能量 ） 定 位的控制 （ １ ）样 品 尺寸 ：可 测 试 样 品 的 直 径 或长 度 不 超 过 ３ 设计一种 自动抬举 摆锤 的装置来 实现 高度 （ 冲击 能 ３ ０ ０ ｍ ｍ（ １ ２时 ） 、 高度不超过 ２ ５ ０ ｍｍ（ １ ０时 ） 的陶瓷器 ；
已成为 国 内外检 测 陶瓷 制 品是 否符 合要求 的重要指 标之
一
。
日用 陶 瓷 器 的抗 冲 击 强 度 和 耐 磕 碰 性 ， 不 仅 取 决 于 材
２ 抗 冲 击 性 测 试 相 关 标 准
料 的性能 、 坯和釉 的结合 状态 ， 而且 与设计 结构 和制 造过 程有着 密切 的关系 。 欧 美和南美 对我 国出 口 日用 陶瓷要 求测 试抗 冲击性 陶 瓷 器 的抗 冲 击 强 度 和 耐 磕 碰 性 一 般 通 过 抗 冲 击 试 的 相 关 标 准 包 括 ： 美国 Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ｃ ３ ６ ８陶 瓷 餐 具 抗 冲 击 性 标
验 机测试 获得 。现有 的陶瓷抗 冲击 试验 机主要 针对 陶瓷 准试验方 法 ， 厄瓜多尔 Ｎ Ｔ Ｅ Ｉ Ｎ Ｅ Ｎ １ ８ ０ ０ ～ １ ８ ０ １陶瓷餐具抗 材 料设 计制造 ．对 于 日用 陶瓷器 的检测 也是 人工控 制 的 冲击性 和耐磕碰 性测量 方法 。这些试 验方 法要求 采用 的
基于LabVIEW测射流冲击器冲击功及冲击频率
拟 仪 器平 台的 检 测 系统 测 试 冲 击 功 及 冲 击 频 率 。 绍 了 冲 击频 率检 测 电路 ： 音 拾 取 电路 、 音 传 送及 变 换 电路 ， 明 了冲 介 声 声 说 击 频 率 参 数 求 取 的 过 程 和 原 理 。 过 系 统 压 力 检 测 电路 ， 得 冲锤 活 塞 上 、 通 测 下腔 压 力 ， 求取 冲锤 活 塞 的 单 次 冲 击功 。 方 法 此
Ｔｈｅｉ ｍｐａ ｔｎ ｎ ｒ ｙ ａ ｍ ｐ ｃ ｉ ｒ ｑｕ ｎｃ ｆｈ ｄｒ —ｅｆｕ ｍｍ ｅ ｒ ｗｏ ｉ ｃｉ ｇ ｅ ｅ ｇ ｎｄ ｉ ａ ｔｎｇｆｅ ｅ ｙ ｏ ｙ ｏ ｆｌ ｘ ｈａ ｒａ ｅｔ ｍｐｏ ｔｎｔｉ ｉ ａｏ ｓ ｔ ａｓ ｒ ｈ ｅ ｅ ｎ ｒａ ｎｄ ｃ ｔｒ ｏ ｍｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｌｖ ｌａ ｄ
维普资讯
断
第 １ ５卷 第 ５期
文 章 编 号 ： ０ — ９ ７ ２ ０ ）５ ０ ５ ０ １ ５ ８ ０ （０ ８ ０ — ８ — ３ ０
块
பைடு நூலகம்
油
气
田
２０ ０ ８年 ９月
Ｆ ＵＩ Ｂ ０ Ｋ Ｏ Ｌ＆ Ｇ Ｉ Ｌ Ａ — Ｌ Ｃ Ｉ ＡＳＦ Ｅ Ｄ
Ｄｅｈ ｕ２ ３ ０ ， ｈｎ ２ Ｃ ｉａＵｎｖｒｉ ｆ ｅｒｌｕ Ｂ ｒ ｎ ０ ２ ￣ Ｃｈｎ ）Ｚ ｎ ｊｎ Ｗ ａ ｇＺ ｇ ｎ ，ｔ Ｌ ｚ ｏ ５ ０ ５ Ｃ ｉａ；． ｈｎ ｉｅｓ ｙｏ ｔｏｅ ｍ， ｅ ｉｇ１ ２ ４ ｔ Ｐ ｉａ， ｅ ｇＹｉ ， ｎ ｈ ａ ｇ ｅ ｉ ｉ ａ
基 于 Ｌ ｂ Ｗ 测射流 冲 冲击功及 冲击频率 ａ ＶＩ Ｅ 击器
索忠 伟 ， 曾义 金 。 王 志 刚 ４ 陶 兴 华 杨 顺辉 ｚ
凿岩机及冲击类工具应力波法测试技术
凿岩机及冲击类工具应力波法测试技术高波1,2,夏剑辉3,李勇涛3,吕闯1,2(1.长沙矿冶研究院责任有限公司,湖南长沙410012;2.深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室,湖南长沙410012;3.浙江开山重工股份有限公司,浙江衢州324002)摘要:目前国内广泛应用应力波法检测凿岩机等冲击类机具的冲击能量,此方法是国际标准(ISO2787-1984)和国家标准(GB/T5621-2008)规定的冲击能量试验方法。
本文介绍了气动凿岩机和液压凿岩机及冲击类工具应力波法性能参数测试系统,作为应用这些系统的实例,给出气动和液压凿岩机及气镐、电锤连续25次冲击的测杆最大应力、冲击能量和冲击频率测试结果,展现了这些系统实物的图片,为凿岩机及冲击类工具应力波法测试技术的发展提供参考。
关键词:凿岩机;冲击类工具;应力波法;测试系统中图分类号:TD421.22文献标志码:A1前言凿岩机和冲击类工具的测试依试验目的不同可分为三种。
一是性能参数测试,行业上采用应力波测试系统进行这种试验,主要用于测试凿岩机和冲击类工具性能参数,该种方法试验精度高,测试时间短(一般在几秒种之内),准备时间长,所需仪器、设备较多,试验操作复杂,适应于Testing Technique of StressWave MethodFor Rock Drill and Impact ToolsGao Bo1,2,XIA Jian-hui3,LI Yong-tao3,LV Chuang1,2(1.ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgyCo.,Ltd.,Changsha410012,Hunan;2.StateKeyLaboratoryofDeep-seaMineralResourcesDevelopmentandUtilizationTechnology,Changsha410012,Hunan;3.ZhejiangKaishanHeavyIndustryCo.,Ltd.,Quzhou324002,Zhejiang)Abstract:At present,the stress wave method is broadly used to test the percussive energy of impact tools such as rock drills,which is a test method for the percussive energy designated in the international standard(ISO2787-1984) and the national standard(GB/T5621-2008).The paper covers performance parameters test systems of the stress wave method for testing the pneumatic and hydraulic rock drills and impact tools.As examples for using these systems,it provides test results of the maximum stress of the test rod,the percussive energy and the percussive frequency during25 successive percussions of the pneumatic and hydraulic rock drills,pneumatic picks and electric hammers.It also shows the images of these test systems.The paper provides reference for the development of the stress wave test technologies for rock drills and impact tools.Key words:rock drill;impact tool;stress wave method;test system收稿日期:2020-03-26产品的改进、开发、抽检以及评价产品的性能品质。
机械振动与冲击 机械导纳的实验测定 第2部分：用激振器作单点平动激励测量-最新国标
3.4
传递导纳，Yij
transfer mobility，Yij
除了表示结构在预计应用中的正常支撑之外没有其他约束，允许结构上除 j 点外的所有点自由响
应，这时 i 点的速度响应相量与 j 点的激励力相量之比构成的频率响应函数。单位为 m/(N·s)。
monitoring)
ISO 7626-1 机械振动与冲击
机械导纳的试验确定
第一部分：基本术语与定义、传感器特性
(Mechanical vibration and shock-Experimental determination of mechanical mobility-Part
1:Basic terms and definitions, and transducer specifications)
短时间间隔内，激励能量集中在其扫描的频带内。
6.2.4 平稳随机激励
平稳随机激励的波形没有显式数学表达式，但具有一定的统计性质。激励信号谱用激励
力的谱密度来表示，9.4.3 推荐了把激励集中在关注的频率范围内以形成谱密度的方法。这
样，可同时激励起这个频率范围内的所有模态。
6.2.5 其他激励波形
6.2.5.1 概述
3.2
导纳 mobility
机械导纳 mechanical mobility
机械系统中一点的速度与该点或另一点施加的激振力的复数比。
注 1：除了结构在使用中正常支撑表现的约束之外，结构上所有其他测量点没有任何约束，允许其自由响应。此时，
�点的复速度响应与�点处的复激励力的比率，即为导纳。
注 2：术语“点”是指位置和方向。
机械振动与冲击
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频率仪 测试值
Ｈｚ １１．０ １９．９ ２９．９ ３９．９ ５０．０ ６０．０ ６９．９ ８０．０ ８９．９
灵敏度 ｍＶ（ Ｐ－ Ｐ）
２０ ２０ ２０ ２０ ２０ ２０ ２０ ２０ ２０
［３］ 何 立 民 ． 单 片 机 应 用 系 统 设 计 ［Ｍ］． 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， １９９５。
３０．０
０．１
０．５０
３０．２
３０．２
０．０
０．５０
３０．２
３０．０
０．２
０．６３
３２．５
３２．６
－ ０．１
０．６３
３２．６
３２．５
０．１
０．６３
３２．５
３２．７
－ ０．２
［１］ 郭 孝 先 ， 王 路 ， 黄 园 月 ． 国 外 液 压 凿 岩 设 备 ［Ｍ］． 北 京 ： 地 质 出 版 社 ， １９９３．１０。
在中国计量院进行型式试验， 并进行 精度检定， 测试结果见表 ２。
参考文献：
凿岩机械气动工具， ２００６（ ４）
表 １ 冲击频率测试对比
压力 ＭＰａ
冲击频率 测试仪 Ｈｚ
应力波 测试系统
Ｈｚ
差值
Байду номын сангаас
０．４０
２８．３
２８．２
０．１
０．４０
２８．１
２７．９
０．２
．０．４０
２８．３
２８．１
０．２
０．５０
３０．１
凿岩机械气动工具， ２００６（ ４）
具可使用气动板手， 其冲击回转扭矩不得小 于 １ ４００Ｎ·ｍ。安装方法： 在被加固的岩体中 打好小于锚杆外径的钻孔， 将锚杆锚固端置 于钻孔口处， 通过回转接头将锚杆于安装机具 连接好， 开动安装机具， 锚杆即被旋入岩体中。 为了便于井下锚固力的测试工作， 要求每生产 ５００ 套锚杆时， 必须加工 ３～５ 根在杆体回转接 头一端滚丝成扣的可做锚固力试验的锚杆。使 用 ＭＬＸ 系列螺旋锚杆比使用树脂锚杆节约资 金 ９．８ 元／根。螺旋锚杆的最大特点是可以回 收， 如果按照可回收率 ３０％计算， 每万吨煤炭 即可节省成本 ５．２８８ 万元。行家们指出： 此项 成果表明： 在沿空巷道采用螺旋锚杆加固技术 可以有效地解决端头锚固作用差的问题， 控制 了沿空侧一帮的位移变形， 是目前控制综放沿 空巷道剧烈变形的较为合理的支护形式。
测量闸门时间 ｔｄ， 定义为从被测信号后 沿开始的定时时间 ｔｃ 与 ｔｃ 结束瞬间到下一个 被测信号后沿之间的时间 Δｔ 之和， 即 ｔｄ ＝ ｔｃ ＋ Δｔ， 利用定时器 １ 完成定时脉冲 ｍ２ 的计数， 利用定时器 ０ 完成对被测信号脉冲数 ｍ１ 的 计数， 闸门时间由选定好的周期为 Ｔｃ 的时标 量化值与定时脉冲 ｍ２ 相乘即可得到 ｔｄ ＝ Ｔｃ × ｍ２。 合 理 地 应 用 中 断 技 术 及 定 时 器 功 能 即 可 得到 ｍ１、ｍ２。由运算程序得出频率值：
２ 冲击频率测试仪的组成及性 能参数
所研制的冲击频率测试仪包括传感器 与 测 试 仪 ， 测 试 仪 由 放 大 电 路 、整 形 电 路 、 程 序 存 储 器 、地 址 锁 存 器 、Ｉ／Ｏ 接 口 、Ｄ／Ａ 转 换 器 ， ＬＥＤ 显 示 器 ， 程 序 运 行 监 视 器 等 组
成。
该测试仪主要技术性能：
为了把真正的脉冲信号和干扰区别开 来， 并把它转换成单片机可接收的矩形脉 冲信号， 放大后的信号还要加以整形， 凿岩 机、冲击器冲击频率信号在管路压力上的 表现形式为： 在每一个周期中第一个脉冲 过后， 有时还会出现几个幅值与第一个脉 冲信号幅值相差很小的脉冲， 在整形时， 必 须去除这些脉冲信号， 否则无法准确测出 冲 击 频 率 。因 此 ， 选 用 门 限 电 位 和 门 限 宽 度 可独立调节， 且门限电位精度较高的整形 电路。
!"
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试验研究
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冲击类工具冲击频率测试仪的研制
黄园月
（ 煤炭科学研究总院， 北京 １０００１３）
摘要： 介绍冲击频率测试仪的组成、性能参数， 测试原理及检定方法。
关键词： 冲击频率； 压力传感器； 测试
中图分类号： Ｏ３２９
文献标识码： Ｂ
１ 前言
凿岩机、冲击器的冲击频率是衡量凿 岩 机 、冲 击 器 性 能 好 坏 的 主 要 参 数 之 一 ， 国 外 在 凿 岩 机 、冲 击 器 性 能 测 试 中 ， 冲 击 频 率 测 试 信 息 的 采 集 ， 大 都 采 用 凿 岩 机 、冲 击 器 的冲击振动的信号源； 国内测试冲击频率， 采 用 技 术 落 后 、精 度 极 低 的 共 振 式 频 率 计 ， 有的以机响就为正常来判定产品质量。目 前国内外缺少便携式专用凿岩机、冲击器 的冲击频率测试仪表， 因此， 现场无法用观 测冲击频率值的办法来判断凿岩机、冲击 器性能。
螺旋锚杆对沿空侧岩层厚度的留设要求 一般在 ３．０ ～３．５ ｍ。为此， 他们在使用前根据 本矿工程围岩的实际状况确定了合理的孔径 差值。一般情况下， 在岩体中的径差为 １０～１５ ｍｍ， 在锚杆不产生位移的情况下可使锚固力 达到 １００ ｋＮ 以上。如果锚杆产生位移， 随着 位移的增加其锚固力亦会继续增大， 直至锚 杆杆体被拉断为止。但是， 径差又不能过大， 否 则锚杆难以安装。假如径差过小， 锚杆对围岩 将不产生锚固力。螺旋锚杆的安装工艺流程 如下： 打锚杆孔→挂梯网→安装锚杆。安装机
［２］ 煤 科 总 院 北 京 建 井 研 究 所 ． 防 爆 全 液 压 钻 车 与 液 压 凿 岩 机 可 靠 性 检 测 技 术 ［Ｚ］． 技 术 鉴 定 文 件 ， １９９４．１０。
表 ２ 冲击频率测试值
标准频率值 Ｈｚ
１１．０ ２０．０ ３０．０ ４０．０ ５０．０ ６０．０ ７０．０ ８０．０ ９０．０ 室温： ２８℃
Ｆｘ ＝ ｍ１ ／ Ｔｃ ×ｍ２ （ Ｈｚ）
ｍ１ 压力脉冲信号
整形后被测信号 时标脉冲
ｔｃ
ｔ
压力脉冲信号 整形后被测信号 时标脉冲
ｍ２ ｔｄ
ｍ１
ｔｃ
ｔ
ｍ２ ｔｄ 图 ２ 频率测试波形处理图
３４
３．３ 控制程序 本 测 试 仪 控 制 程 序 由 ５２ 系 列 单 片 机
指 令 系 统 编 写 ， 经 编 译 后 存 入 ＥＰＲＯＭ 中 ， 在程序设计中采用了指令冗余、软件陷井 等抗干扰措施。凿岩机、冲击器工作过程 中， 在不同压力下， 压力波形因机械结构不 同 ， 甚 至 还 会 出 现 一 些 杂 乱 的 脉 冲 信 号 。因 此， 必须由软件与硬件结合来识别信号， 保 留 有 效 值 ， 排 除 无 效 值 。为 适 应 各 种 工 作 环 境， 尽管信号线已采用屏蔽电缆， 为防止外 界突变干扰， 在硬件中设计了程序运行监 视器。 ３．４ 信号的识别
（ 山东省兖矿集团设计研究院 李剑峰 报道）
３５
冲 击 频 率 范 围 ： １０￣８５ Ｈｚ
灵敏度：
≤５ ｍＶ
响应时间：
≤０．５ ｓ
精度：
≤０．１ Ｈｚ
输出方式：
数 显 ， １０．０－ ８５．０ Ｈｚ
电源：
２２０ Ｖ， ５０ Ｈｚ
３ 测试原理
３．１ 工作原理 在 凿 岩 机 、冲 击 器 的 进 气 （ 油 ） 管 路 上
安装压力传感器， 当凿岩机、冲击器工作 时， 每冲击一次， 进气（ 油） 管路上压力产生 一次脉冲， 压力传感器将这个脉冲压力信 号 采 集 ， 并 传 输 给 测 试 仪 ， 经 放 大 、抗 干 扰 、 整形、及微处理器和控制软件对信号实行 一 系 列 的 处 理 ， 再 经 过 Ａ／Ｄ 转 换 ， 成 为 数 字 信 号 ， 由 ＬＥＤ 显 示 器 显 示 出 冲 击 频 率 值 。 其测试工作原理框图如图 １ 所示。
４ 冲击频率测试仪检定
４．１ 静态标定 采用低频率信号发生器及频率计， 对
测 试 仪 进 行 静 态 标 定 ， 误 差 小 于 ０．１Ｈｚ。 ４．２ 动态标定
在凿岩机试验室里， 采用本测试仪和 应 力 波 测 试 系 统 同 时 对 ＹＴ２３ 气 动 凿 岩 机 冲 击 频 率 测 试 ， 并 进 行 比 较 、调 试 ， 测 试 结 果见表 １。 ４．３ 计量检定
传感器
放大
整形
ＣＰＵ运 算
数字显示
图 １ 冲击频率测试仪工作原理框图
３．２ 测试元件及测量方法的确定
凿岩机械气动工具， ２００６（ ４）
本 冲 击 频 率 测 试 仪 采 用 了 功 能 强 、功 ３３
耗 低 、抗 干 扰 好 、体 积 小 的 ５２ 系 列 单 片 机 ， 它 是 该 测 试 系 统 的 核 心 ， 其 主 频 为 １２ＭＨｚ。 由于该单片机定时器位数长、使用灵活， 特 别适合测量信号频率， 如使用 １６ 位定时方式 时 ， 在 晶 振 ６ＭＨｚ 下 ， 最 大 定 时 时 间 为 １３１．０７２ ｍｓ， 辅以软件控制， 可以实现对很低 频率的测量， 为使测量精度和响应时间两方 面同时达到设计指标， 采用如图 ２ 所示的测 量方法。
［４］ 李 志 全 ． 仪 表 设 计 原 理 及 其 应 用 ［Ｍ］． 北 京 ： 国 防 工 业 出 版 社 ， １９９８。
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