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专利名称：反曲弓响应在线检测系统的制作方法
技术领域：
本发明专利是采用小型三轴电阻应变花、微型压电式加速度传感器、小型压电晶片、应变仪、测振仪和控件化虚拟式信号分析仪等组成反曲弓响应在线检测系统。在反曲弓弓片的选定测点上粘贴小型三轴电阻应变花和微型压电式加速度传感器、小型压电晶片，用细引线将应变和加速度响应信号传输到应变仪和测振仪，经转换放大后再传输到控件化虚拟式信号分析仪进行实时分析处理得到相应的数据、曲线、图表和动画显示等。当射箭运动员在张弓搭箭直到准备发射时，该反曲弓各应变测点的应变响应可以完整的测试记录下全过程。当射箭运动员在射出箭后，反曲弓上各选定测点的动态应变响应和加速度响应即可反映出弓的响应情況。例如，通过安装在反曲弓上的微型三轴压电式加速度传感器和小型压电晶片，对运动员射出箭后所引起反曲弓选定测点的加速度响应进行自功率谱分析，从功率在空间三维方向上的能量分配情况，即可作为判断该运动员射箭动作是否正确合理的一个客观判据。又如，对于各种不同类型的射箭减振器，以及同一种减振器在弓上的不同安装部位，通过检测射箭过程中，应变响应和加速度响应的变化情况及定量数据，可以很客观的对各种射箭减振器的减振效果，以及同一种减振器对于不同的运动员和同一运动员在弓上不同部位安装减振器所产生的减振效果进行客观科学的对比，以确定其是否合理有效。再如，在射箭过程中，通过测试反曲弓的应变响应和加速度响应，进行机械导纳的试验分析，对于改进弓的性能和减振器的性能都是极为有效的辅助手段。并可以通过控件化虚拟式信号分析仪进行在线实时检测，得出相应的数据、图表、曲线及动画显示等。本发明专利反曲弓响应在线检测系统用于射箭运动员的训练和新型弓箭及减振器的开发研制都是极为有效的手段和工具。可广泛应用于专业射箭运动员的日常训练和业余体育学校的教学工作中，也是弓箭制造厂家在开发研制新型弓箭时的ー种极为有效的试验检测手段。
背景技术：
与其他射箭运动普及发展得很好的国家相比，我国的射箭运动无论是运动员的训练培养还是新型射箭器具的开发研制都还有待于下大力气进行改进提高。除了采用更为科学合理的训练方法外，寻求更为科学合理的训练手段和器材也是当务之急。本发明专利反曲弓响应在线检测系统就是在这样的背景下研制设计的。在国内外均属首创。目前国内外都还没有有效的同类仪器和手段的组合应用，本发明专利填补了国 内外的这个空白
发明内容
本发明专利采用小型三轴电阻应变花、微型压电式加速度传感器、小型压电晶片、应变仪、测振仪和控件化虚拟式信号分析仪等组成反曲弓响应在线检测系统。本发明专利采用的技术方案如下
本发明专利反曲弓响应在线检测系统，主要由小型三轴电阻应变花⑴、微型三轴压电式加速度传感器⑵、压电晶片⑶、电阻应变电桥盒(8)、电阻应变仪⑷、电荷放大器(5)、拉カ传感器⑶、控件化虚拟式信号分析仪(6)、反曲弓固定台架(1Φ等组成。小型三轴电阻应变花⑴、微型三轴压电式加速度传感器⑵和压电晶片⑶粘贴在反曲弓上所选定的测点⑴上。通过连接导线将小型三轴电阻应变花⑴通过电阻应变电桥盒⑶与电阻应变仪⑷相连接。
通过连接导线将微型三轴压电式加速度传感器⑵和压电晶片⑶与电荷放大器(5)相连接。电阻应变仪⑷和电荷放大器(5)的输出与控件化虚拟式信号分析仪(6)相连接。整个静、动态应变测试系统的应变和力值的标定和定度通过将反曲弓固定在台架
(10)上，再通过拉カ传感器⑶进行。拉カ传感器⑶和微型三轴压电式加速度传感器⑵和压电晶片⑶的标定和定度按照机械工程测试技术的有关规范进行。与现有技术相比，本发明专利的优点在于
I、现在的射箭运动中，还未见到有综合测量反曲弓应变、应カ和加速度响应的方法和和仪器方面的报道。本发明专利反曲弓响应在线检测系统属于国内外首创。2、本发明专利中所采用的各有关测量环节都是现代机械工程测试技术中较为成熟的技术和理论，进行一定的改造移植和二次再开发后，其具体实施是完全可行。3、本发明专利的实施运用，必将使射箭运动员的日常训练和新型反曲弓及弓箭减振器的开发研制都将跃上ー个新的台阶，产生很好的效果。


附图I是本发明专利反曲弓响应在线检测系统的组成示意图。附图2是本发明专利反曲弓响应在线检测系统专门用于定度标定粘贴在反曲弓测点上应变花应变和力值的系统结构示意图。下面结合附图进ー步说明本发明专利。
实施例如图I所示，对射箭运动员所使用的反曲弓进行简单的改造，即在反曲弓所选定的测点(7)上分别粘贴小型三轴电阻应变花⑴、微型三轴压电式加速度传感器⑵和压电晶片⑶。将小型三轴电阻应变花⑴、微型三轴压电式加速度传感器⑵和压电晶片(3)的输出用细的引出线沿弓片固定并集中引出，井分别与电阻应变仪⑷和电荷放大器(5)相连接。电阻应变仪⑷和电荷放大器(5)的输出再与控件化虚拟式信号分析仪(6)相连接。反曲弓的改造准备工作即告完成。
当射箭运动员使用该改造后的反曲弓进行正常射箭时，有关的应变响应信号和加速度响应信号即可通过电阻应变仪⑷和电荷放大器(5)进行转换放大后再传输到控件化虚拟式信号分析仪⑷进行在线实时分析处理记录。为了得到电阻应变和カ值的定量数据，采用 如图2所示的系统进行标定和定度。将改造后的反曲弓固定在台架(抑上，用已经经过标定的拉カ传感器⑶进行加载。通过控件化虚拟式信号分析仪⑷进行记录并分析处理后即可得到相应的各种需要的灵敏度系数。
权利要求
1.反曲弓响应在线检测系统，其特征是主要由小型三轴电阻应变花⑴、微型三轴压电式加速度传感器⑵、压电晶片⑶、电阻应变电桥盒(8)、电阻应变仪⑷、电荷放大器(5)、拉力传感器⑶、控件化虚拟式信号分析仪(6)、反曲弓固定台架(1Φ等组成。
2.根据权利要求I所述的反曲弓响应在线检测系统，其特征是该反曲弓响应在线检测系统的应变和力值的标定和定度系统主要由固定反曲弓的台架_和拉力传感器⑶组成。
3.根据权利要求I所述的反曲弓响应在线检测系统，其特征是当进行射箭减振器的在线对比测试时，应事先在弓片的选定测点(7)上粘贴好小型三轴电阻应变花⑴、微型三轴压电式加速度传感器⑵和压电晶片⑶。
4.根据权利要求I所述的反曲弓响应在线检测系统，其特征是反曲弓弓片上所粘贴应变花⑴的应变和力值标定和定度系统由固定反曲弓的台架(10)和拉力传感器⑶离线进行。
5.根据权利要求I所述的反曲弓响应在线检测系统，其特征是电阻应变仪⑷、电荷放大器(5)、控件化虚拟式信号分析仪(6)等组合装在计算机的机箱里成为一体。
6.根据权利要求I所述的反曲弓响应在线检测系统，其特征是电阻应变仪⑷、电荷放大器(5)、控件化虚拟式信号分析仪(6)等也可以组合装在一个独立的接口箱里。
7.根据权利要求I所述的反曲弓响应在线检测系统，其特征是基于软件技术的控件化虚拟式信号分析仪⑷既可采用台式计算机，也可采用带有接口箱的笔记本电脑。
全文摘要
反曲弓响应在线检测系统采用电阻应变测试、振动测试和控件化虚拟式信号分析软硬件技术，在线实时检测反曲弓上所选测点的静动态应变和加速度响应及反曲弓的机械动态参数，对运动员训练和新型反曲弓的研制提供客观试验数据。具体实施是在反曲弓的选定测点上粘贴小型三轴电阻应变花和微型压电式加速度传感器，用引线将响应信号传输到应变仪和测振仪，经转换放大后再传输到控件化虚拟式信号分析仪进行实时分析处理得到相应的数据曲线图表和动画显示等。该检测系统不会影响反曲弓的使用性能和使用者的正常运动。既可用于选手训练中还可用于反曲弓受力和响应的检测分析并避免盲目采用和安装各类减振器，是射箭教练员和运动员及反曲弓研制者的有效手段。
文档编号G01L1/16GK102706270SQ201210221928
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者张明洪, 杨成 申请人:西南石油大学