CN119000300A - 集中荷载检测装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于测试技术领域，不仅能单纯检测地板的集中荷载，还可以对地板进行挠度检测，甚至能检测被挤压过地板的残余变形量，尤其涉及一种防静电活动地板用的集中荷载检测装置及其工作方法。包括集中荷载试验机和平行度检测设备。本发明能够精确控制施加在试验板上的荷载大小和速度，可以独立或同时测量试验板在不同区域的挠度变化，自动化的数据记录和分析不仅提高了测试的效率，还减少了人为误差，确保了测试结果的可靠性，且允许试验板在水平方向上进行精确的移动和定位，通过检测残余变形，预测地板在长期使用后容易出现的问题，这种自动化不仅提高了测试的效率，还确保了测试过程的一致性和可重复性。

Description

集中荷载检测装置及其工作方法

技术领域

本发明属于测试技术领域，不仅能单纯检测地板的集中荷载，还可以对地板进行挠度检测，甚至能检测被挤压过地板的残余变形量，尤其涉及一种防静电活动地板用的集中荷载检测装置及其工作方法。

背景技术

防静电活动地板在实际应用中能够承受预期的负载和压力，同时维持其关键的防静电性能，这种检测装置对于质量控制至关重要，它能够验证地板材料和结构设计是否满足行业标准和性能要求，如GB/T 36340-2018《防静电活动地板通用规范》，通过检测，可以保障地板的安全性，预防潜在的结构风险，并为维护保养提供数据支持，从而延长地板的使用寿命，此外，它还有助于确保地板在数据中心、洁净室、实验室等对静电控制有严格要求的环境中的可靠性和稳定性。

然而，现有技术对于检测的效果较差，在检测的时候仅仅是通过施压来对外形进行检测，检测之后的数据并不能很好的采集，同时无法更加直观的看到检测的效果，无法检测在集中荷载试验之后地板是否存在漏电风险，检测效果不全面，且不能对被检测地板表面进行提前清洁，在检测前应先检测被检测产品是否可以正常使用，确认可以使用之后需要对外表进行一定程度的清洁，避免被检测产品的外表上存在可能影响检测数据的东西，影响检测精度。

发明内容

本发明提出集中荷载检测装置及其工作方法，解决了相关技术中的检测精度低的问题。

本发明的技术方案如下：集中荷载检测装置，包括集中荷载试验机和平行度检测设备；

所述平行度检测设备包括保护罩、底座、垂直检测机构、位移卡合机构、控制台以及残余变形检测器；

所述垂直检测机构设置在底座的顶部一侧，位移卡合机构设置在垂直检测机构的前侧，控制台安装在位移卡合机构的前侧，残余变形检测器安装在位移卡合机构的一侧；

所述垂直检测机构包括驱动器二、挠度检测器一、挠度检测器二、往复丝杆二、固定块一、限位框一、直角架；

所述往复丝杆二的上端固定在驱动器二的输出端，固定块一转动安装在往复丝杆二上，挠度检测器一安装在固定块一上，限位框一套设在往复丝杆二外侧，直角架安装在限位框一的后侧，挠度检测器二安装在直角架内部；

所述位移卡合机构包括夹持机构、驱动器三、驱动器四、限位框二、限位框三、往复丝杆三、往复丝杆四、联动块一以及联动块二；

所述往复丝杆四的一端固定在驱动器四的输出端上，联动块一转动安装在往复丝杆四上，限位框三套设在往复丝杆四的外部，限位框二固定在联动块一上，往复丝杆三设置在限位框二的内部，往复丝杆三的一端固定在驱动器三的输出端上，联动块二转动安装在往复丝杆三上，夹持机构安装在联动块二的顶部；

其中，保护罩用于保护设备内部组件不受外界影响，底座用于整个装置提供稳定的支撑，垂直检测机构用于实现垂直方向的精确移动和检测，驱动器二驱动往复丝杆二，用于固定块一的上下移动，两个挠度检测器用于测量试验板在受力后的挠度变化，往复丝杆二连接驱动器二和固定块一，用于线性移动，位移卡合机构用于试验板的横向移动和定位，驱动器三和四分别驱动往复丝杆三和四，用于联动块二的移动，往复丝杆三和四用于联动块的移动，进而控制夹持机构的位置，控制台用于操作整个检测装置，残余变形检测器用于测量试验板在去除荷载后的残余变形。

作为本发明的一种优选方案，所述集中荷载试验机包括驱动器一、机架、右导杆、左导杆、右弹簧、左弹簧、左轨道、右轨道、往复丝杆一、上限位块、下限位块、可拆卸压头、内螺纹块、左滑凹块、右滑凹块、架板台、配重块、伸缩气缸、垫块、滑板、左滑轨、右滑轨、连接块以及下压座；

所述驱动器一安装在机架的顶部，往复丝杆一固定连接在驱动器一的输出端，上限位块套装在往复丝杆一的顶端，下限位块套装在往复丝杆一的尾端，内螺纹块转动安装在往复丝杆一上，下压座固定在内螺纹块的外侧，左滑凹块固定连接在下压座的一侧，右滑凹块固定连接在下压座的另一侧，配重块固定在下压座的底部，可拆卸压头安装在配重块的底部。

作为本发明的一种优选方案，所述左轨道固定在机架的一侧，右轨道固定在机架的另一侧，左轨道滑动安装在左滑凹块上，右轨道滑动安装在右滑凹块上。

作为本发明的一种优选方案，所述右导杆套设在下压座的一侧，左导杆套设在下压座的另一侧，左弹簧套设在左导杆上，右弹簧套设在右导杆上，架板台套装在左弹簧和右弹簧的下方。

作为本发明的一种优选方案，所述左滑轨固定在机架底部的一侧，右滑轨固定在机架底部的另一侧，滑板滑动安装在左滑轨和右滑轨上，伸缩气缸安装在机架内壁上，伸缩气缸的输出端通过连接块连接滑板，垫块固定在滑板的顶部。

集中荷载检测装置的工作方法，包括如下步骤：

S1、首先，检查所有部件是否安装正确，包括保护罩、底座、垂直检测机构、位移卡合机构、控制台和残余变形检测器，所有电气连接和电源供应正常；

S2、随后将试验板放置到位移卡合机构的夹持机构中，并固定，调整垂直检测机构，挠度检测器一和二对准试验板的正确位置；

S3、接着操作集中荷载试验机，通过驱动器一和往复丝杆一，使可拆卸压头对试验板施加集中荷载，在荷载作用下，挠度检测器测量试验板的垂直挠度变化，通过位移卡合机构的水平移动，调整试验板以检测平行度；

S4、直到荷载移除后，使用残余变形检测器测量试验板的残余变形，控制台记录所有测量数据，包括挠度、平行度和残余变形，操作人员通过控制台上的软件系统分析测量数据，根据分析结果，软件系统生成测试报告；

S5、测试完成后，卸载试验板，重置设备以进行下一个测试或关闭设备。

本发明的有益效果为：

本发明通过驱动器一和往复丝杆一，装置能够精确控制施加在试验板上的荷载大小和速度，这种精确控制对于模拟实际工作条件下材料的受力情况至关重要，装置中的挠度检测器一和二分别安装在垂直检测机构的不同位置，可以独立或同时测量试验板在不同区域的挠度变化，这种多点测量可以提供更全面的变形数据，有助于分析材料的均匀性和局部强度，控制台记录所有测量数据，并通过软件系统进行分析，这种自动化的数据记录和分析不仅提高了测试的效率，还减少了人为误差，确保了测试结果的可靠性；

本发明允许试验板在水平方向上进行精确的移动和定位，这对于检测材料或结构的平行度至关重要，平行度是评估材料加工质量的重要指标，对于确保结构的稳定性和功能性非常重要，在荷载移除后，残余变形检测器用于测量试验板的残余变形，残余变形是评估材料疲劳性能和长期稳定性的关键指标，通过检测残余变形，可以预测材料在长期使用后可能出现的问题，整个测试过程，从检查设备、放置试验板、施加荷载、测量挠度和平行度，到测量残余变形和生成测试报告，都是自动化的，这种自动化不仅提高了测试的效率，还确保了测试过程的一致性和可重复性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明集中荷载试验机结构示意图；

图3为本发明集中荷载试验机局部结构示意图；

图4为本发明集中荷载试验机背面局部结构示意图；

图5为本发明平行度检测设备内部结构示意图；

图6为本发明垂直检测机构结构示意图；

图7为本发明位移卡合机构结构示意图。

图中：1、集中荷载试验机；101、驱动器一；102、机架；103、右导杆；104、左导杆；105、右弹簧；106、左弹簧；107、左轨道；108、右轨道；109、往复丝杆一；110、上限位块；111、下限位块；112、可拆卸压头；113、内螺纹块；114、左滑凹块；115、右滑凹块；116、架板台；117、配重块；118、伸缩气缸；119、垫块；120、滑板；121、左滑轨；122、右滑轨；123、连接块；124、下压座；

2、平行度检测设备；201、保护罩；202、底座；

203、垂直检测机构；2031、驱动器二；2032、挠度检测器一；2033、挠度检测器二；2034、往复丝杆二；2035、固定块一；2036、限位框一；2037、直角架；

204、位移卡合机构；2042、夹持机构；2043、驱动器三；2044、驱动器四；2045、限位框二；2046、限位框三；2047、往复丝杆三；2048、往复丝杆四；2049、联动块一；20491、联动块二；

205、控制台；206、残余变形检测器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1~图7所示，本实施例提出了集中荷载检测装置，包括集中荷载试验机1和平行度检测设备2；

平行度检测设备2包括保护罩201、底座202、垂直检测机构203、位移卡合机构204、控制台205以及残余变形检测器206；

垂直检测机构203设置在底座202的顶部一侧，位移卡合机构204设置在垂直检测机构203的前侧，控制台205安装在位移卡合机构204的前侧，残余变形检测器206安装在位移卡合机构204的一侧；

垂直检测机构203包括驱动器二2031、挠度检测器一2032、挠度检测器二2033、往复丝杆二2034、固定块一2035、限位框一2036、直角架2037；

往复丝杆二2034的上端固定在驱动器二2031的输出端，固定块一2035转动安装在往复丝杆二2034上，挠度检测器一2032安装在固定块一2035上，限位框一2036套设在往复丝杆二2034外侧，直角架2037安装在限位框一2036的后侧，挠度检测器二2033安装在直角架2037内部；

位移卡合机构204包括夹持机构2042、驱动器三2043、驱动器四2044、限位框二2045、限位框三2046、往复丝杆三2047、往复丝杆四2048、联动块一2049以及联动块二20491；

往复丝杆四2048的一端固定在驱动器四2044的输出端上，联动块一2049转动安装在往复丝杆四2048上，限位框三2046套设在往复丝杆四2048的外部，限位框二2045固定在联动块一2049上，往复丝杆三2047设置在限位框二2045的内部，往复丝杆三2047的一端固定在驱动器三2043的输出端上，联动块二20491转动安装在往复丝杆三2047上，夹持机构2042安装在联动块二20491的顶部；

其中，保护罩201用于保护设备内部组件不受外界影响，底座202用于整个装置提供稳定的支撑，垂直检测机构203用于实现垂直方向的精确移动和检测，驱动器二2031驱动往复丝杆二2034，用于固定块一2035的上下移动，两个挠度检测器用于测量试验板在受力后的挠度变化，往复丝杆二2034连接驱动器二2031和固定块一2035，用于线性移动，位移卡合机构204用于试验板的横向移动和定位，驱动器三2043和四分别驱动往复丝杆三2047和四，用于联动块二20491的移动，往复丝杆三2047和四用于联动块的移动，进而控制夹持机构2042的位置，控制台205用于操作整个检测装置，残余变形检测器206用于测量试验板在去除荷载后的残余变形。

本实施例中，底座202为整个装置提供稳定的支撑，垂直检测机构203设置在底座202顶部一侧，用于实现垂直方向的精确移动和检测，驱动器二2031驱动往复丝杆二2034，控制固定块一2035的上下移动，挠度检测器一2032和二分别安装在固定块一2035和直角架2037上，用于测量试验板在垂直方向上的挠度变化，往复丝杆二2034连接驱动器二2031和固定块一2035，实现精确的线性移动，固定块一2035转动安装在往复丝杆二2034上，用于安装挠度检测器一2032，限位框一2036套设在往复丝杆二2034外侧，用于限制往复丝杆二2034的移动范围，确保安全，直角架2037安装在限位框一2036的后侧，用于安装挠度检测器二2033，位移卡合机构204设置在垂直检测机构203前侧，用于试验板的横向移动和定位，夹持机构2042安装在联动块二20491的顶部，用于夹持试验板，驱动器三2043和四分别驱动往复丝杆三2047和四，控制联动块二20491的移动，限位框二2045和三分别套设在往复丝杆四2048的外部和固定在联动块一2049上，用于限制往复丝杆的移动范围，往复丝杆三2047和四分别固定在驱动器三2043和四的输出端上，实现联动块的移动，进而控制夹持机构2042的位置，联动块一2049和二转动安装在往复丝杆上，用于传递驱动器的动力，实现夹持机构2042的精确定位，控制台205安装在位移卡合机构204前侧，用于操作整个检测装置，包括启动、停止、速度控制等，残余变形检测器206安装在位移卡合机构204的一侧，用于测量试验板在去除荷载后的残余变形。

实施例2

如图1~图7所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了集中荷载试验机1包括驱动器一101、机架102、右导杆103、左导杆104、右弹簧105、左弹簧106、左轨道107、右轨道108、往复丝杆一109、上限位块110、下限位块111、可拆卸压头112、内螺纹块113、左滑凹块114、右滑凹块115、架板台116、配重块117、伸缩气缸118、垫块119、滑板120、左滑轨121、右滑轨122、连接块123以及下压座124；

驱动器一101安装在机架102的顶部，往复丝杆一109固定连接在驱动器一101的输出端，上限位块110套装在往复丝杆一109的顶端，下限位块111套装在往复丝杆一109的尾端，内螺纹块113转动安装在往复丝杆一109上，下压座124固定在内螺纹块113的外侧，左滑凹块114固定连接在下压座124的一侧，右滑凹块115固定连接在下压座124的另一侧，配重块117固定在下压座124的底部，可拆卸压头112安装在配重块117的底部。

如图1~图7所示，左轨道107固定在机架102的一侧，右轨道108固定在机架102的另一侧，左轨道107滑动安装在左滑凹块114上，右轨道108滑动安装在右滑凹块115上。

如图1~图7所示，右导杆103套设在下压座124的一侧，左导杆104套设在下压座124的另一侧，左弹簧106套设在左导杆104上，右弹簧105套设在右导杆103上，架板台116套装在左弹簧106和右弹簧105的下方。

如图1~图7所示，左滑轨121固定在机架102底部的一侧，右滑轨122固定在机架102底部的另一侧，滑板120滑动安装在左滑轨121和右滑轨122上，伸缩气缸118安装在机架102内壁上，伸缩气缸118的输出端通过连接块123连接滑板120，垫块119固定在滑板120的顶部。

本实施例中，驱动器一101安装在机架102顶部，用于驱动往复丝杆一109，是施加荷载的动力源，往复丝杆一109固定连接在驱动器一101的输出端，用于将驱动器一101的动力转换为直线运动，上限位块110套装在往复丝杆一109的顶端，用于限制往复丝杆一109的上移位置，确保运动安全，下限位块111套装在往复丝杆一109的尾端，用于限制往复丝杆一109的下移位置，确保运动安全，内螺纹块113转动安装在往复丝杆一109上，用于连接和固定下压座124，下压座124固定在内螺纹块113的外侧，用于安装左滑凹块114、右滑凹块115和配重块117，左滑凹块114和右滑凹块115分别固定连接在下压座124的两侧，与左轨道107和右轨道108配合，实现下压座124的滑动，配重块117固定在下压座124的底部，用于增加压力，确保荷载的稳定性，可拆卸压头112安装在配重块117的底部，用于直接对试验样本施加集中荷载，左轨道107和右轨道108分别固定在机架102的两侧，与左滑凹块114和右滑凹块115配合，实现下压座124的稳定滑动，右导杆103和左导杆104分别套设在下压座124的两侧，用于引导和稳定下压座124的运动，右弹簧105和左弹簧106分别套设在右导杆103和左导杆104上，用于提供缓冲和减少震动，架板台116套装在左弹簧106和右弹簧105的下方，用于支撑和固定其他部件，左滑轨121和右滑轨122分别固定在机架102底部的两侧，与滑板120配合，实现滑板120的稳定滑动，滑板120滑动安装在左滑轨121和右滑轨122上，用于支撑伸缩气缸118和垫块119，伸缩气缸118安装在机架102内壁上，用于驱动滑板120的滑动，实现精确的位置调整，连接块123连接伸缩气缸118的输出端和滑板120，传递伸缩气缸118的动力，垫块119固定在滑板120的顶部，用于支撑试验样本或其他装置。

本发明还提供集中荷载检测装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、首先，检查所有部件是否安装正确，包括保护罩201、底座202、垂直检测机构203、位移卡合机构204、控制台205和残余变形检测器206，所有电气连接和电源供应正常，S2、随后将试验板放置到位移卡合机构204的夹持机构2042中，并固定，调整垂直检测机构203，挠度检测器一2032和二对准试验板的正确位置，S3、接着操作集中荷载试验机1，通过驱动器一101和往复丝杆一109，使可拆卸压头112对试验板施加集中荷载，在荷载作用下，挠度检测器测量试验板的垂直挠度变化，通过位移卡合机构204的水平移动，调整试验板以检测平行度，S4、直到荷载移除后，使用残余变形检测器206测量试验板的残余变形，控制台205记录所有测量数据，包括挠度、平行度和残余变形，操作人员通过控制台205上的软件系统分析测量数据，根据分析结果，软件系统生成测试报告，S5、测试完成后，卸载试验板，重置设备以进行下一个测试或关闭设备。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.集中荷载检测装置，其特征在于，

包括集中荷载试验机和平行度检测设备；

所述平行度检测设备包括保护罩、底座、垂直检测机构、位移卡合机构、控制台以及残余变形检测器；

所述垂直检测机构设置在底座的顶部一侧，位移卡合机构设置在垂直检测机构的前侧，控制台安装在位移卡合机构的前侧，残余变形检测器安装在位移卡合机构的一侧；

所述垂直检测机构包括驱动器二、挠度检测器一、挠度检测器二、往复丝杆二、固定块一、限位框一、直角架；

所述往复丝杆二的上端固定在驱动器二的输出端，固定块一转动安装在往复丝杆二上，挠度检测器一安装在固定块一上，限位框一套设在往复丝杆二外侧，直角架安装在限位框一的后侧，挠度检测器二安装在直角架内部；

所述位移卡合机构包括夹持机构、驱动器三、驱动器四、限位框二、限位框三、往复丝杆三、往复丝杆四、联动块一以及联动块二；

所述往复丝杆四的一端固定在驱动器四的输出端上，联动块一转动安装在往复丝杆四上，限位框三套设在往复丝杆四的外部，限位框二固定在联动块一上，往复丝杆三设置在限位框二的内部，往复丝杆三的一端固定在驱动器三的输出端上，联动块二转动安装在往复丝杆三上，夹持机构安装在联动块二的顶部；

其中，保护罩用于保护设备内部组件不受外界影响，底座用于整个装置提供稳定的支撑，垂直检测机构用于实现垂直方向的精确移动和检测，驱动器二驱动往复丝杆二，用于固定块一的上下移动，两个挠度检测器用于测量试验板在受力后的挠度变化，往复丝杆二连接驱动器二和固定块一，用于线性移动，位移卡合机构用于试验板的横向移动和定位，驱动器三和四分别驱动往复丝杆三和四，用于联动块二的移动，往复丝杆三和四用于联动块的移动，进而控制夹持机构的位置，控制台用于操作整个检测装置，残余变形检测器用于测量试验板在去除荷载后的残余变形。

2.根据权利要求1所述的集中荷载检测装置，其特征在于，所述集中荷载试验机包括驱动器一、机架、右导杆、左导杆、右弹簧、左弹簧、左轨道、右轨道、往复丝杆一、上限位块、下限位块、可拆卸压头、内螺纹块、左滑凹块、右滑凹块、架板台、配重块、伸缩气缸、垫块、滑板、左滑轨、右滑轨、连接块以及下压座；

所述驱动器一安装在机架的顶部，往复丝杆一固定连接在驱动器一的输出端，上限位块套装在往复丝杆一的顶端，下限位块套装在往复丝杆一的尾端，内螺纹块转动安装在往复丝杆一上，下压座固定在内螺纹块的外侧，左滑凹块固定连接在下压座的一侧，右滑凹块固定连接在下压座的另一侧，配重块固定在下压座的底部，可拆卸压头安装在配重块的底部。

3.根据权利要求2所述的集中荷载检测装置，其特征在于，所述左轨道固定在机架的一侧，右轨道固定在机架的另一侧，左轨道滑动安装在左滑凹块上，右轨道滑动安装在右滑凹块上。

4.根据权利要求2所述的集中荷载检测装置，其特征在于，所述右导杆套设在下压座的一侧，左导杆套设在下压座的另一侧，左弹簧套设在左导杆上，右弹簧套设在右导杆上，架板台套装在左弹簧和右弹簧的下方。

5.根据权利要求2所述的集中荷载检测装置，其特征在于，所述左滑轨固定在机架底部的一侧，右滑轨固定在机架底部的另一侧，滑板滑动安装在左滑轨和右滑轨上，伸缩气缸安装在机架内壁上，伸缩气缸的输出端通过连接块连接滑板，垫块固定在滑板的顶部。

6.集中荷载检测装置的工作方法，采用如权利要求1-5任一项所述的集中荷载检测装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先，检查所有部件是否安装正确，包括保护罩、底座、垂直检测机构、位移卡合机构、控制台和残余变形检测器，所有电气连接和电源供应正常；

S2、随后将试验板放置到位移卡合机构的夹持机构中，并固定，调整垂直检测机构，挠度检测器一和二对准试验板的正确位置；

S3、接着操作集中荷载试验机，通过驱动器一和往复丝杆一，使可拆卸压头对试验板施加集中荷载，在荷载作用下，挠度检测器测量试验板的垂直挠度变化，通过位移卡合机构的水平移动，调整试验板以检测平行度；

S4、直到荷载移除后，使用残余变形检测器测量试验板的残余变形，控制台记录所有测量数据，包括挠度、平行度和残余变形，操作人员通过控制台上的软件系统分析测量数据，根据分析结果，软件系统生成测试报告；

S5、测试完成后，卸载试验板，重置设备以进行下一个测试或关闭设备。