基于LabVIEW的游乐场铺面缓冲性能测试系统开发.pdfVIP

基子LabⅥEW 的游乐场铺面缓冲牲毹 测试系统开发 刘 强 (温州市质量技术监督检测院，浙江温州 325003) 摘 要 ：在游乐场设计时，铺面材料的临界跌落高度是重要的设计参数 ，对铺面材料的临界跌落高度进行准 确测量具有重要意义。研制了--：~ q-LabVIEW 的游乐场铺面缓冲性能测试 系统．可实现头部受伤标准 (HIC) 值的 自动化检测。经实验验证，该测试 系统运行稳定、性能可靠。 关键词 ：LabVIEW ；头部受伤标准 (HIC)值 ；临界跌落高度 ；缓冲性能 大型玩具是指安装在公共场所 (如居民小 区、商 对应加速度下的作用时间，加速度为单轴的 7[1。秋千座 场、幼儿园等)可供儿童单独或集体玩耍的户外或室 内 椅撞击性能测试系统按要求给出碰撞瞬间反向加速度的 设备，包括秋千、滑梯、旋转木马、跷跷板等．一般供 峰值 ，加速度为三轴加速度 阎。以上两个测试系统均没 l4岁以下儿童使用。近年来 。随着社会拥有量的激增， 有涉及头部受伤标准 (me)值的运算，本测试系统给 危险事故不断产生 ，也引起了我国质量监管部 门的重 出碰撞瞬间反 向三轴加速度的峰值及各加速度值 (50 视 。目前我国已正式发布的标准 已涉及儿童滑梯 、秋 g、100g、150g等)对应的作用时间，并计算头部受 千 、大型玩具通用技术要求和术语 ．逐渐形成 了对大型 伤标准 (mc)值。 玩具的检测标准体系 [。但我国目前还未见游乐场缓 1 系统测试原理 冲铺面的安全性指标和检测方法。在大型玩具上玩耍时 游乐场铺面缓冲性能测试系统的基本原理如图 1， 儿童出现跌落受伤的情况时有发生 ，特别是头部着地后 由PC作为系统的控制核心。系统中，由内置于头状模 造成的伤害往往带来严重的后果。因此国外十分重视游 型 (铝球)重心位置的三维加速度传感器采集铝球冲击 乐场铺面层的安全 ，已有针对性的标准对其设计 、施工 铺面时产生的冲击信号．并将信号转化成电荷量 ，送至 进行规范和指导，有效避免了儿童发生跌落碰撞受伤的 电荷放大器，经放大、滤波等调理后转化成加速度对应 风险 。 的电压信号，输出给数据采集卡 (DAQ)，经装有 Lab— 目前我国还没有可用于游乐场铺面缓冲性能的测试 VIEW 的计算机系统计算处理，将时间／力口速度曲线、加 仪器，相关的碰撞冲击测试仪器有用于头盔吸收碰撞性 速度峰值、各加速度值 (50g、100g、150g等)对应 能和秋千座椅撞击性能的测试 。头盔碰撞性能测试系统 的作用时间显示在窗 口内。通过公式 f1)自动计算出头 按要求给出碰撞瞬间反 向加速度的峰值及 150g、200g 部受伤标准 (HIC)值 ，并显示。 轴 前管屯茼放大器 (电荷信号转电压信号) 数据采集卡 i轴加速度 ，轴 前置电荷放大器 (DAQ) LabVIEW 传感器 (电荷信号转电压信号) USB6251 Z轴 前置电荷放大器 (电荷信号转电压信号) 图 1 游乐场铺面缓冲性能测试系统的基本原理 · 56 · 《轻工标准与质量》 2014年第 ’期 目前市场上常见的加速度传感器是压电加速度传感 器。核心由质量已知的惯性质量块、弹簧和测力元件组 HIc=