| 专利名称： | 一种汽车螺旋弹簧位移测量方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Automobile spiral spring displacement measurement method | ||
| 专利号： | CN201410639859.7 | 申请时间： | 20141113 |
| 公开号： | CN104457541A | 公开时间： | 20150325 |
| 申请人： | 奇瑞汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 241009 安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号 | ||
| 发明人： | 王以恒; 李张银; 王正中 | ||
| 分类号： | G01B7/02 | 主分类号： | G01B7/02 |
| 代理机构： | 广州中瀚专利商标事务所 44239 | 代理人： | 黄洋; 盖军 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车螺旋弹簧位移测量方法，用于精确测量在实际道路中的汽车螺旋弹簧的位移量，其特征在于：依次有以下的步骤：1）制作测试用传感器；2）标定测试用传感器；3）采集载荷谱；4）载荷计算转化。本发明的测量方法简单易行，准确可靠，通过制作测试用传感器、标定测试用传感器、采集实测试验道路上的载荷谱和载荷计算转化，可以精确测量汽车螺旋弹簧的位移量，为汽车开发过程中CAE分析提供精确的输入条件，大大提高CAE分析的精度和可信度，为后期缩短试验周期，节省试验成本提供保障。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an automobile spiral spring displacement measurement method which is used for accurately measuring the displacement of an automobile spiral spring on an actual road. The method is characterized in that the method sequentially includes the following steps that (1) a sensor for testing is manufactured; (2) the sensor for testing is calibrated; (3) load spectrums are collected; (4) a load is calculated and converted. The measurement method is easy to implement, accurate and reliable. The sensor for testing is manufactured, the sensor for testing is calibrated, the load spectrums on an actually-measured test road are collected, and the load is calculated and converted, so that the displacement of the automobile spiral spring can be accurately measured, an accurate input condition is provided for CAE analysis in the automobile development process, accuracy and reliability of CAE analysis are greatly improved, and a guarantee is provided for shortening the test cycle in the later period and saving the test cost. | ||
1.一种汽车螺旋弹簧位移测量方法，用于精确测量在实际道路中的汽车螺旋弹簧的位移量，其特征在于： 依次有以下的步骤： 1）制作测试用传感器； 2）标定测试用传感器； 3）采集载荷谱； 4）载荷计算转化。
2.如权利要求1所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤1）的制作测试用传感器，依次有以下的分步骤： 1·1）根据需要选择处于有效期以内的扭转应变计，所述处于有效期以内的扭转应变计，包括应变计的栅丝无残缺且应变计的电阻值满足要求； 1·2）对螺旋弹簧本体进行表面处理，包括打磨、清洗，将应变计靠牢粘贴在螺旋弹簧本体上，要求无翘边； 1·3）对粘贴在螺旋弹簧上的应变计进行绝缘处理，确保应变计的每条引线与螺旋弹簧本体无接触，以防搭铁； 1·4）通过引线组合、焊接组成需要的桥式测量电路，对其进行绝缘固定处理，制成测试用传感器，为标定装车备用。
3.如权利要求1或2所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述分步骤1·1）中的处于有效期以内的扭转应变计，是电阻值为120Ω应变计和电阻值为350Ω的扭转应变计中的一种。
4.如权利要求1或2所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述分步骤1·4）中的桥式测量电路是半桥测量电路。
5.如权利要求1所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤2）的标定测试用传感器，依次有以下的分步骤： 2·1）安装固定制成的测试用传感器，安装位置尽量与实车安装位置保持一致，且确保台架加载过程中的受力状态与实车行驶中的受力状态保持一致； 2·2）采用台架伺服设备对测试用传感器先进行满量程反复加载、卸载，以减少滞后误差，然后将满量程等分为多份加载、卸载，并实时记录加载力或者位移，对记录的多组数据读取平均值； 2·3）采用数据采集设备记录测试用传感器的相应应变，或者记录半桥测量电路的输出电压值，除采样率和截止频率外，确保与道路采集文件中的通道名称、灵敏度系数、桥路系数、激励电压和量程设置保持一致； 2·4）对记录的多组数据进行拟合、归一处理，得出测试用传感器的相应应变或者桥式测量电路的输出电压与加载力或者位移的关系，得到标定系数，完成测试用传感器的标定。
6.如权利要求1所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤3）的采集载荷谱，依次有以下的分步骤： 3·1）安装固定标定好的测试用传感器，安装位置按照车辆相关技术参数要求决定； 3·2）布置好采集器和电缆，预先对测试用传感器进行包括接线与极性的检查； 3·3）驾驶车辆在规定的试验道路上进行多个样本的时域信号数据采集，并对每次采集时域信号数据进行相应的记录，形成采集载荷谱。
7.如权利要求6所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤4）的载荷计算转化，是计算螺旋弹簧的位移量，依次有以下的分步骤： 4·1）在形成的采集载荷谱中筛选出比较理想的试验道路载荷，以及测试用传感器对应通道的时域通道载荷； 4·2）在计算螺旋弹簧的位移量的软件中输入分步骤2·4）中得到的标定系数； 4·3）将分步骤4·1）的时域通道载荷经过计算螺旋弹簧的位移量的软件转化，计算出螺旋弹簧在规定的试验道路上的精确位移量。
1.一种汽车螺旋弹簧位移测量方法，用于精确测量在实际道路中的汽车螺旋弹簧的位移量，其特征在于： 依次有以下的步骤： 1）制作测试用传感器； 2）标定测试用传感器； 3）采集载荷谱； 4）载荷计算转化。
2.如权利要求1所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤1）的制作测试用传感器，依次有以下的分步骤： 1·1）根据需要选择处于有效期以内的扭转应变计，所述处于有效期以内的扭转应变计，包括应变计的栅丝无残缺且应变计的电阻值满足要求； 1·2）对螺旋弹簧本体进行表面处理，包括打磨、清洗，将应变计靠牢粘贴在螺旋弹簧本体上，要求无翘边； 1·3）对粘贴在螺旋弹簧上的应变计进行绝缘处理，确保应变计的每条引线与螺旋弹簧本体无接触，以防搭铁； 1·4）通过引线组合、焊接组成需要的桥式测量电路，对其进行绝缘固定处理，制成测试用传感器，为标定装车备用。
3.如权利要求1或2所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述分步骤1·1）中的处于有效期以内的扭转应变计，是电阻值为120Ω应变计和电阻值为350Ω的扭转应变计中的一种。
4.如权利要求1或2所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述分步骤1·4）中的桥式测量电路是半桥测量电路。
5.如权利要求1所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤2）的标定测试用传感器，依次有以下的分步骤： 2·1）安装固定制成的测试用传感器，安装位置尽量与实车安装位置保持一致，且确保台架加载过程中的受力状态与实车行驶中的受力状态保持一致； 2·2）采用台架伺服设备对测试用传感器先进行满量程反复加载、卸载，以减少滞后误差，然后将满量程等分为多份加载、卸载，并实时记录加载力或者位移，对记录的多组数据读取平均值； 2·3）采用数据采集设备记录测试用传感器的相应应变，或者记录半桥测量电路的输出电压值，除采样率和截止频率外，确保与道路采集文件中的通道名称、灵敏度系数、桥路系数、激励电压和量程设置保持一致； 2·4）对记录的多组数据进行拟合、归一处理，得出测试用传感器的相应应变或者桥式测量电路的输出电压与加载力或者位移的关系，得到标定系数，完成测试用传感器的标定。
6.如权利要求1所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤3）的采集载荷谱，依次有以下的分步骤： 3·1）安装固定标定好的测试用传感器，安装位置按照车辆相关技术参数要求决定； 3·2）布置好采集器和电缆，预先对测试用传感器进行包括接线与极性的检查； 3·3）驾驶车辆在规定的试验道路上进行多个样本的时域信号数据采集，并对每次采集时域信号数据进行相应的记录，形成采集载荷谱。
7.如权利要求6所述的汽车螺旋弹簧位移测量方法，其特征在于： 所述步骤4）的载荷计算转化，是计算螺旋弹簧的位移量，依次有以下的分步骤： 4·1）在形成的采集载荷谱中筛选出比较理想的试验道路载荷，以及测试用传感器对应通道的时域通道载荷； 4·2）在计算螺旋弹簧的位移量的软件中输入分步骤2·4）中得到的标定系数； 4·3）将分步骤4·1）的时域通道载荷经过计算螺旋弹簧的位移量的软件转化，计算出螺旋弹簧在规定的试验道路上的精确位移量。
翻译：技术领域
本发明涉及位移测量，特别是涉及一种汽车螺旋弹簧位移测量方法。
背景技术
在现有的汽车开发过程中，为了使开发车辆各项参数接近或达到目标值，前期一般采取计算机辅助工程（Computer Aided Engineering缩略词为CAE）分析，分析虚拟模拟汽车的结构及性能，其分析精度受制于汽车参数的精度及车身模型的精度，需要对所建立的模型各参数尽量输入精确的值，其中采用位移信号做监测来保证仿真模型的实时姿态即精度。有必要进一步完善准确的位移测量方法，用于精确测量在实际道路中的汽车螺旋弹簧的位移量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种汽车螺旋弹簧位移测量方法。
本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种汽车螺旋弹簧位移测量方法，用于精确测量在实际道路中的汽车螺旋弹簧的位移量。
这种汽车螺旋弹簧位移测量方法的特点是：
依次有以下的步骤：
1）制作测试用传感器；
2）标定测试用传感器；
3）采集载荷谱；
4）载荷计算转化。
本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
所述步骤1）的制作测试用传感器，依次有以下的分步骤：
1·1）根据需要选择处于有效期以内的扭转应变计，所述处于有效期以内的扭转应变计，包括应变计的栅丝无残缺且应变计的电阻值满足要求；
1·2）对螺旋弹簧本体进行表面处理，包括打磨、清洗，将应变计靠牢粘贴在螺旋弹簧本体上，要求无翘边；
1·3）对粘贴在螺旋弹簧上的应变计进行绝缘处理，确保应变计的每条引线与螺旋弹簧本体无接触，以防搭铁；
1·4）通过引线组合、焊接组成需要的桥式测量电路，对其进行绝缘固定处理，制成测试用传感器，为标定装车备用。
优选的是，所述分步骤1·1）中的处于有效期以内的扭转应变计，是电阻值为120Ω应变计和电阻值为350Ω的扭转应变计中的一种。
优选的是，所述分步骤1·4）中的桥式测量电路是半桥测量电路。
所述步骤2）的标定测试用传感器，依次有以下的分步骤：
2·1）安装固定制成的测试用传感器，安装位置尽量与实车安装位置保持一致，且确保台架加载过程中的受力状态与实车行驶中的受力状态保持一致；
2·2）采用台架伺服设备对测试用传感器先进行满量程反复加载、卸载，以减少滞后误差，然后将满量程等分为多份加载、卸载，并实时记录加载力或者位移，对记录的多组数据读取平均值；
2·3）采用数据采集设备记录测试用传感器的相应应变，或者记录半桥测量电路的输出电压值，除采样率和截止频率外，确保与道路采集文件中的通道名称、灵敏度系数、桥路系数、激励电压和量程设置保持一致；
2·4）对记录的多组数据进行拟合、归一处理，得出测试用传感器的相应应变或者桥式测量电路的输出电压与加载力或者位移的关系，得到标定系数，完成测试用传感器的标定。
所述步骤3）的采集载荷谱，依次有以下的分步骤：
3·1）安装固定标定好的测试用传感器，安装位置按照车辆相关技术参数要求决定；
3·2）布置好采集器和电缆，预先对测试用传感器进行包括接线与极性的检查；
3·3）驾驶车辆在规定的试验道路上进行多个样本的时域信号数据采集，并对每次采集时域信号数据进行相应的记录，形成采集载荷谱。
所述步骤4）的载荷计算转化，是计算螺旋弹簧的位移量，依次有以下的分步骤：
4·1）在形成的采集载荷谱中筛选出比较理想的试验道路载荷，以及测试用传感器对应通道的时域通道载荷；
4·2）在计算螺旋弹簧的位移量的软件中输入分步骤2·4）中得到的标定系数；
4·3）将分步骤4·1）的时域通道载荷经过计算螺旋弹簧的位移量的软件转化，计算出螺旋弹簧在规定的试验道路上的精确位移量，为汽车开发过程中CAE分析提供精确的输入条件。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明的测量方法简单易行，准确可靠，通过制作测试用传感器、标定测试用传感器、采集实测试验道路上的载荷谱和载荷计算转化，可以精确测量汽车螺旋弹簧的位移量，为汽车开发过程中CAE分析提供精确的输入条件，大大提高CAE分析的精度和可信度，为后期缩短试验周期，节省试验成本提供保障。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行说明。
一种汽车螺旋弹簧位移测量方法，用于精确测量在实际道路中的汽车螺旋弹簧的位移量，依次有以下的步骤：
1）制作测试用传感器，依次有以下的分步骤：
1·1）根据需要选择处于有效期以内的扭转应变计，所述处于有效期以内的扭转应变计，包括应变计的栅丝无残缺且应变计的电阻值满足要求，是电阻值为120Ω应变计和电阻值为350Ω的扭转应变计中的一种。
1·2）对螺旋弹簧本体进行表面处理，包括打磨、清洗，将应变计靠牢粘贴在螺旋弹簧本体上，要求无翘边；
1·3）对粘贴在螺旋弹簧上的应变计进行绝缘处理，确保应变计的每条引线与螺旋弹簧本体无接触，以防搭铁；
1·4）通过引线组合、焊接组成需要的半桥测量电路，对其进行绝缘固定处理，制成测试用传感器，为标定装车备用。
2）标定测试用传感器，依次有以下的分步骤：
2·1）安装固定制成的测试用传感器，安装位置尽量与实车安装位置保持一致，且确保台架加载过程中的受力状态与实车行驶中的受力状态保持一致；
2·2）利用伺服设备对测试用传感器先进行满量程反复加载、卸载，以减少滞后误差，然后将满量程等分为多份加载、卸载，并实时记录加载力或者位移，对记录的多组数据读取平均值；
2·3）利用数据采集设备记录测试用传感器的相应应变，或者记录半桥测量电路的输出电压值，除采样率和截止频率外，确保与道路采集文件中的通道名称、灵敏度系数、桥路系数、激励电压和量程设置保持一致；
2·4）对记录的多组数据进行拟合、归一处理，得出测试用传感器的相应应变或者半桥测量电路的输出电压与加载力或者位移的关系，完成测试用传感器的标定。
3）采集载荷谱，依次有以下的分步骤：
3·1）安装固定标定好的测试用传感器，安装位置按照车辆相关技术参数要求决定；
3·2）布置好采集器和电缆，预先对测试用传感器进行包括接线与极性的检查；
3·3）驾驶车辆在规定的试验道路上进行多个样本的数据采集，并对每次采集做相应的记录，形成采集载荷谱。
4）计算螺旋弹簧的位移量，依次有以下的分步骤：
4·1）在形成的采集载荷谱中筛选出比较理想的试验场道路载荷，以及测试用传感器对应通道的时域通道载荷；
4·2）在计算螺旋弹簧的位移量的软件中输入标定过程中所得到的标定系数；
4·3）计算出螺旋弹簧在规定的试验道路上的精确位移量，为汽车开发过程中CAE分析提供精确的输入条件。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
