沖擊力傳感器量程的選擇：

在工程試驗中，通常有擺錘式?jīng)_擊與落錘式?jīng)_擊兩種動力輸出方式，兩種試驗設(shè)備都是通過將重物提取一定高度釋放，獲取一定的沖擊初始速度與能量。

落錘沖擊設(shè)備

沖擊功與力的關(guān)系：

根據(jù)能量守恒定律，忽略損耗能量，既有沖擊功

K=1/2mv2,K=mgh,有mgh=1/2mv2

K為沖擊功，h為初始高度，v為沖擊速度

沖擊力與位移的關(guān)系：

假設(shè)沖擊位移為d，沖擊過程平均力為F,則有

K=F.d

在實際測量沖擊力測量過程中，d不是很容易確定，我們通過釋放4.5kg鋼球沖擊不同材料試驗得到以下數(shù)據(jù)：

力-位移關(guān)系

 力-時間關(guān)系

在實際沖擊力測量選型時，可通過估算沖擊力脈寬時間、沖擊位移進行傳感器量程估計，沖擊載荷與靜態(tài)載荷沒有必然聯(lián)系，一般也可按照靜態(tài)載荷的3-5倍來估算沖擊力傳感器的量程，實際工程試驗中，沖擊力受沖擊速度、錘重與質(zhì)量分布、結(jié)構(gòu)剛度、沖擊頭形狀、沖擊材料影響。

沖擊力傳感器類型選擇:

目前測量沖擊力有兩種傳感器，一種為小量程力傳感器、一種大量程沖擊力傳感器，兩種傳感器各有優(yōu)勢。小量程傳感器結(jié)構(gòu)剛度大、響應(yīng)快，可獲得更高的響應(yīng)頻率，但是傳感器量程一般較小，如需測量大的沖擊，需多個傳感器并用，成本高。并且這種力傳感器在實際測量時難以進行靜載標定。適用于小量程沖擊力測量。

r-iy型小量程沖擊力傳感器

大量程沖擊力傳感器量程大，并且在大量程沖擊力測量時，其優(yōu)勢明顯，可測量100kN-100000kN沖擊力，并且量程越大其相應(yīng)頻率越高，可滿足大量程沖擊力測量的需要，但其在小量程下，傳感器結(jié)構(gòu)剛度低、固有頻率小，不適合用于小量程沖擊力測量。

r-ip型大量程沖擊力傳感器

沖擊力傳感器在選擇與使用時，安裝方式、傳感器結(jié)構(gòu)對測量數(shù)據(jù)影響較大，壓電傳感器不合理的安裝結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生力的分流與偏心，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準確，應(yīng)變式傳感器有多種結(jié)構(gòu)，但是適用于沖擊力測量的傳感器較少，主要是傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計造成，我們在實際解決客戶現(xiàn)場沖擊力過程中，多次發(fā)現(xiàn)客戶采用靜態(tài)力傳感器測量沖擊力的情況，選用時請謹慎。

沖擊力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)選擇：

沖擊力傳感器需與相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接方可實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的顯示、存儲于分析，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與傳感器接口需類型、量程匹配才可進行測量。一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣速率在100kHz-4M之間，對于不同的試驗往往需要不同的采樣率。如沖擊柔性材料，較低的采樣率即可，而沖擊剛性材料或觀察裂紋擴展時間等，則需要1MHz以上的采樣率。

高速數(shù)據(jù)采集卡

測量軟件