[发明专利]一种用于试验模态测试的全自动模态力锤及方法

权利要求书

1.一种用于试验模态测试的全自动模态力锤，其特征在于包括：外壳、内芯及手柄，其中，内芯包括内壳以及安装于内壳中的测力机构、测距机构和调力机构，内壳整体嵌设于外壳中，手柄固定安装于外壳外部下方，手柄与调力机构之间安装有扳手机构，扳手机构穿置于外壳及内壳与调力机构卡接；

所述测力机构包括力传感器、力传感器连接器以及力传感器配重头，其中力传感器安装于内芯端部，力传感器一端通过力传感器连接器固定安装在测距机构中的碰撞体上；力传感器配重头安装于力传感器另一端部，暴露于外壳端部外；

所述测距机构包括顶针、齿轮以及碰撞体，其中，顶针中部设有第一齿条，碰撞体内部设有第二齿条，顶针由碰撞体内部穿过，第一齿条与第二齿条之间通过齿轮啮合；顶针前端设有刻度，并暴露在外壳端部外；

所述调力机构包括压盖弹簧、中柱、压杆、卡针以及卡针弹簧，其中，中柱安装于内壳中，中柱一端通过碰撞体弹簧与碰撞体弹性连接，另一端通过压盖弹簧与一压盖；卡针与卡针弹簧安装在压杆中；在压盖移动范围内对应的内壳上设有第三齿条；

所述扳手机构包括扳机、扳机连杆、扳机勾杆以及扳机弹簧，其中扳机通过扳机连杆转动连接于扳机勾杆的一端，扳机勾杆的另一端通过扳机弹簧固定在手柄上；调力机构的中柱一侧设有第四齿条，扳机勾杆的一端与第四齿条卡接。

2.按权利要求1所述的用于试验模态测试的全自动模态力锤，其特征在于：所述碰撞体外观为柱体，柱体内部为变径空芯，空芯一端容装力传感器和力传感器连接器，另一端容装碰撞体弹簧，空芯中部为用于固定力传感器连接器和通过力传感器的导线的小内径；柱体中还设有第一变径通孔，其轴向与变径空芯轴向平行，第一变径通孔中内径大的部分内壁上设有第二齿条；第二齿条两侧内壁为用于安装齿轮的轴的豁口，顶针穿置于该第一变径通孔中。

3.按权利要求1述的用于试验模态测试的全自动模态力锤，其特征在于：中柱还设有第二变径通孔，顶针同时穿置于第二变径通孔中。

4.一种如权利要求1所述的用于试验模态测试的全自动模态力锤的测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将全自动模态力锤传感器导线与数据采集控制器相连接；

2)根据实际情况与待测物体，调节施力大小以及确定敲击点位置；

3)根据敲击距离需求，调节顶针与配重头之间的距离；

4)根据施力大小，通过移动压杆，更换配重头来调节脉冲敲击力；

5)将模态力锤拿到待测点，准备敲击；

6)扣动手柄部位的扳机结构，让内芯弹出，敲击后通过碰撞体前端力传感器得到脉冲敲击力的测试数据；

7)松开扳机，内芯在碰撞体弹簧力回复力作用下进行回收，同时中柱因为扳机结构而完成固定；

8)收回模态力锤，通过计算机查看激励信号，并准备下一次敲击。

5.按权利要求4所述的用于试验模态测试的全自动模态力锤的测试方法，其特征在于步骤2)中，调节施力大小为：

将卡针底端向下拉动，卡针离开第三齿条，卡针弹簧为压缩状态；

根据施力大小调节压盖到适当位置，松开卡针，在卡针弹簧的回复力作用下，卡针又卡置在第三齿条的相应齿位上，完成一次敲击力的调节。

6.按权利要求4所述的用于试验模态测试的全自动模态力锤的测试方法，其特征在于步骤3)中，调节顶针与配重头之间的距离为：

松开压盖，再勾动扳机，拉动顶针前端到需要刻度位置；

松开板机，再锁紧压盖，锁定顶针与力传感器配重头之间的距离。