汽车安全气囊误作用的测试方法

0 前言

测试方法(暨汽车安全气囊误作用试验设备)主要包括有两个撞击组件，一个是重摆撞击组件完成重量级撞击，一个是轻摆撞击组件完成轻中量级撞击；其中每个撞击组件具有一个摆杆和一个撞击元件，撞击元件包括但不限于仿真的：篮球、足球、自行车及超市购物车等。

随着中国汽车产业的迅猛发展，交通安全问题日益突出，汽车主动安全配置越来越高。安全气囊从汽车主驾驶前端开始配置，到现在主副驾驶前端安全气囊与两侧门安全气囊也已经广泛应用在现代汽车上。安全气囊误作用现在没有国家标准，《汽车安全气囊系统误作用试验方法和要求》作为强制性标准法规的意见征求稿已经公布。在汽车新车型开发过程中安全气囊的误作用实验验证就显得十分重要。安全气囊合理的耐冲击力参数设定，能够让安全气囊起到很好保护人身安全的作用；反之漏点爆、迟点爆、误点爆都会给车内驾乘人员造成安全隐患，甚至带来极大的伤害。

一个合格的安全气囊不应该在被调皮的小孩踢足球误撞击了车门就点爆，也不应该在撞车的重创下还不点爆。这就需要一个测试平台能够在撞击组件不同撞击力的实验中收集多组安全气囊的工作信息，得出安全气囊点爆的撞击力参数，从而让安全气囊起到很好保护人身安全的作用。

1 汽车安全气囊误作用测试需要解决的问题

本测试方法要解决的技术问题是为了克服国内一些技术中心缺乏安全气囊的试验平台、试验方式及误作用试验数据收集，以及缺乏安全气囊误作用点爆信息造成驾车人员伤害等缺陷数据库的积累。

2 汽车安全气囊误作用试验设备

2.1 试验设备组成

这种汽车安全气囊误作用试验设备主要由图1所示部件组成：件1是一个具有前后左右移位功能的工作台，倒挂在件8顶部框架上；工作台具有前后左右移动的目的是为了方便实验人员在做试验时，能够精确调整轿车上的试验打击位置，而用移动轿车的方式非常不方便。

件2是摆动动力系统，安装在件1移位工作台上；这套摆动动力系统由旋转轴、涡轮减速机、连接轴、链轮、伺服电机、减速机22，动力组件框架等组成；摆动动力系统上的链轮与件4副摆组件上的链轮通过链条连接，当试验需要起升到规定的角度时，实验人员可以在控制界面上设定好，开始试验指令发出后，伺服电机会精确地带动副摆组件旋转到该角度。这套摆动动力系统带动副摆旋转升起的方式造价相对较高，还有一种卷扬机提升方式，只需要用伺服电机替代传统的电机也可以满足副摆升起角度的精度控制要求。

当原水色度、嗅味、有机物等多指标严重超标时，单独砂滤工艺或单独生物活性炭工艺都不能保证出水水质指标全部达标。采用砂滤单元和生物活性炭单元串联工艺，对污染物分阶段控制。前置高锰酸钾氧化替代臭氧氧化，曝气充氧提高了水中的含氧量，满足生物成长的需要。滤池总尺寸29.5m×59.6m；炭滤料厚度1.1m，滤料选用柱状活性炭，直径1.5±0.2mm，长度2～3mm，实际滤速6.25m/h；强制滤速6.94m/h；水反冲洗强度q水=4.0L/s·m2，气反冲洗强度q气=12.0L/s·m2，过滤周期5d。

通过对两组学生在词典使用策略和学习效果的对比分析，学生在词典使用方法上存在的问题越多，他们的学习效果就会越差。学习主动性较强，基础较好的学生多倾向于选择全英词典。调查中英语四级分数大于等于500分的学生中，只有23%的人选择使用全英字典，而英语分数小于500分的这一组中，调查数据显示为零，这一点也暴露了学生学习中的惰性，虽然全英词典不适合初学者，但是中国的大学生在为期6年的中学阶段一直学习英语，大学阶段有两年的时间在学习英语，已经不属于初学者的范畴，如果英语水平不高的话，可以使用难度分级的英英学习词典。

件4副摆组件由链轮、副摆框架等组成，通过副摆轴承座倒挂在件3支撑板上，件3支撑板连接在动力组件框架，形成一个工作台面，除副摆轴承座倒挂在其上面外，件5撞击组件也通过轻摆与重摆的轴承座倒挂在其件3支撑板上。

为了加强测试装置的结构强度，件6地基底座，件7主体支架和件8顶部框架均可以由方钢管和钢板焊接而成，结构之间也可以相应地设置加强筋进行加固，保证整体汽车安全气囊误作用的测试装置刚性强度要求，传动平稳可靠，增加使用寿命。撞击组件5和摆动系统需要一个大的工作空间，该空间内的前面用于撞击汽车进行安全气囊误作用的测试，空间后面安装有件9防护网，用于保证使用时实验期间人员安全。

2.2 试验设备关键部件(撞击组件)

结合图1看图2，件5是一组重摆撞击组件和轻摆撞击组件，是这种汽车安全气囊误作用的测试方法最关键的部件。每一撞击组件由一个摆杆和一个撞击元件组成；重摆摆杆由不锈钢方管制成，轻摆摆杆由铝合金方管制成。件10撞击元件包括但不限于仿真的：篮球、足球、自行车及超市购物车等，这些撞击元件严格按照国家颁布的《汽车安全气囊系统误作用试验方法和要求》形状、材质、重量及尺寸设计制作。

件10撞击元件连接于摆杆的底端，无论是轻摆还是重摆底部一米都有标尺，并在此范围内等距加工了若干不同高度的安装孔，在后面图4中可以清晰可见；便于撞击元件高度位置的调节。当撞击组件处于初始自由状态时，摆杆(轻摆和重摆)顶端专用轴与件12摆杆轴承座倒挂连接，处于自然下垂状态，撞击元件的中心所在的位置为起始位置。

2.3 试验设备关键部件(释放机构)

试验选取液固比601，浸取温度55 ℃，测定浸取时间对Ba2+、OH-浓度以及水溶性钡存在形式的影响，试验结果如图6、图7。

住院医师规范化培训是医学生毕业后必须参加的一项重要的教育活动。因培训期间所面临的工作学习节奏快、紧张的医患关系、需要参加各类考试、经济等各种因素造成心理问题。而目前有关住院规培医师心理健康的研究不多，本文重点介绍萨提亚心理治疗模式在改善住住院院规培医师人际沟通方式及心理健康中的应用，以帮助规培医师挖掘自我内在资源，提高自尊，改善情绪和压力管理、改善沟通方式，提高心理健康水平，以更自信坚定、快乐平衡的心态面对生活，进而能够在未来的职业生涯中顺利地实施医疗卫生服务，更好地服务于患者和社会及避免不必要的医疗纠纷。

检测系统包括有角度传感器，角度传感器连接于副摆框架上，且角度传感器用来检测副摆框架摆动的角度。通过副摆框架可以准确测量出所有撞击元件所摆动的角度，保证检测精度要求，使得收集到的信息更加准确、可靠。

2.4 试验设备关键部件(摆动动力系统)

前面已经提到，摆杆轴承孔与副摆轴承孔同轴度是有一定要求的；当轻摆和重摆随着副摆组件转动上升时，如果同轴度不好会导致摆杆专用轴与轴承座里轴承转动不灵活，既影响自由落体打击速度，也影响轴承的使用寿命。如果同轴度非常差，有可能在副摆组件升起过程中导致摆杆变形，损害设备。

在这里我们主张用前面介绍的一种卷扬机提升方式来做摆动动力系统；这个方案需要重点解决的问题是用伺服电机来精确执行副摆组件与撞击组件所需要的升起实验角度。因为普通交流和直流电机在接到角度到位指令后，不能精准的停在实验所需的角度上。

另外从图6可以看出，摆动动力系统改成卷扬机提升这种结构，不但可以减轻检测设备顶部的重量负担，满足运动控制精度，还便于今后的保养维修。

在本方案中，摆动动力系统是通过两个链轮和两个链条带动副摆组件与撞击组件转动到需要的实验角度，这样传动过程更加稳定平衡，增强抗扭矩能力，从而使得副摆组件转动上升下降运行更稳定可靠。但从图5可以看出这个方案有一个设计缺陷，这台测试设备顶部部件太多，有前后左右移动的滑台，滑台下还吊装着非常复杂庞大的摆动动力系统，动力组件框架通过一个支撑板吊装了副摆组件与撞击组件；导致这台测试设备头重脚轻，因此这台设备底座基础和主体支架做了加重处理，而顶部框架在进行减轻处理的同时还进行了刚度加强，因此我们不赞同这样的设计。

为了实现汽车安全气囊误作用实验中上述的副摆组件实验角度的运动控制与撞击单元撞击测试阶段对应的速度信息，这种测试方法(暨汽车安全气囊误作用试验设备)必须包括有一套控制系统，如图7中件15。控制系统由控制柜、PLC、伺服电机控制器、工控机及各类信号采集卡等组成。

工控机及各类信号采集卡与PLC通讯按照分工在控制和收集检测系统中的角度传感器和测速仪器，并通过编制的软件建立起一个副摆组件升起角度对应不同撞击元件撞击速度与加速度的关系数据库；建立这样的数据库会大大方便实验人员在试验前的脑力计算；为了建立这个数据库我们的软件具有自学习记录功能，试验人员每做一次试验，系统都会记录并补充到数据库中。图7上的件16是工业显示屏；测试设备的控制操作界面在其上显示，在显示屏上可以看到角度数值和撞击元件下落时的速度数值。

2.5 试验设备关键部件(检测系统)

这套释放机构在实践应用中，被图4所示的释放机构替代；当实验场地有0.6～0.8MPa压力的气源时，前面介绍的复杂的电动释放机构就可以被一个单作用气缸所代替，其工作原理就是当副摆组件在原始位置时，将轻摆和重摆分别轻推上，单作用气缸活塞杆头部插销再弹簧作用下弹出完成插销动作；当需要释放摆杆时，电磁阀接到指令开启通气，单作用气缸反向运动拔销，摆杆将被释放。使用单作用气缸既简单又安全，成本也低。

检测系统还包括有测速片，测速片连接于撞击元件，测速片用于测量撞击元件的速度。在撞击元件进行撞击时可以通过测速片及其他测量仪对撞击元件的速度进行测量，从而可以精准地收集到安全气囊的点爆信息，使得收集到的信息更加准确、可靠，且保证测试时数据的精度要求，从而得到安全气囊的合理参数配制。

件4副摆组件顶端专用轴与件13副摆轴承座联接，摆动动力系统链条通过件14副摆双链轮带动副摆转动升起落下。副摆组件底端两边各安装一个件11释放机构(如图3所示)；释放机构实际上是一套插拔销装置，当副摆组件在原始位置时，将轻摆和重摆分别轻推上释放机构上开动电机，电机将带动丝杆向下运动完成插销动作；释放动作相反。当释放机构插住轻摆与重摆时副摆组件转动带着他们到所需的实验角度停稳；实验人员可以通过控制面板发出释放指令，驱动电机使丝杆向上运动将销拔出，摆杆将被释放。

汽车安全气囊误作用的测试设备上端设有标线仪，以方便车身与测试装置对正。优选地，标线仪选用镭射红光标线仪。汽车安全气囊误作用的测试装置还可以设有安全雷达或红外探测功能，用于控制汽车安全气囊误作用的测试装置的开关，使得能够保证使用时人员安全。

2.6 试验设备关键部件(控制系统)

根据式(17)，在多脆弱性变换情况下，当S→∞时，asp的极限只与interval 、n、τ和f(T)的取值有关.证毕

两组患者手术时间、住院时间、术中出血量等临床指标相比可以发现，观察组患者手术时间、住院时间、术中出血量等临床等指数均低于对照组的相关指数，两组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

立德树人已成为数学考试的新动向和新亮点．将核心价值观融入到试题中，意在培养学生正确的世界观、人生观、价值观和荣辱观，使广大青年学生在民族精神和时代精神的教育中，接受中华优秀传统文化，正确认识中华民族的历史和未来，积极构筑理想和道德支撑[3]．今年四川的高职单招数学试题，较好地体现了立德树人的精神和全面育人的导向．

PLC用于控制件1工作台的前后左右移位，精确确定试验打击点的位置。同时控制件2摆动动力系统伺服电机精确转动带动副摆组件与撞击组件的升起和下降；在这里还要监控件11释放机构插销是否到位(接收位置信号)，这是进入试验模式副摆组件上升程序控制的安全条件(手动维修模式不需要这个安全条件)。同时PLC时刻监控着该试验设备后端防护网和前端的安全光栅信号，无论在什么模式下，这些安全信号是副摆组件升起或释放机构脱销的安全条件。安装在副摆框架上的角度传感器经过矫正是试验所需角度的测量仪器，也是PLC角度精确控制的基础。

本方案在解决了机械结构和运动精度问题后，在做汽车安全气囊误作用实验中还需要一套检测系统，用于测量、收集和反馈上述撞击组件在摆动与撞击时的角度、速度及冲击力的实验数据。从而可以准确地收集安全气囊的点爆的信息，得出安全气囊的合理参数配制，从而通过合理的参数设定能够让安全气囊起到很好保护人身安全的作用。

在试验中所用的设备都是经过检定合格的，只要按试验规程严格操作，结果不会有很大误差。所以下面对影响粉煤灰烧失量测定结果的可能因素做具体分析。

3 汽车安全气囊误作用试验设方法

下面我们通过一个实施例子的方式来介绍，该试验设备一个完整的汽车安全气囊误作用试验过程。试验开始前准备，将件15电器柜后面有一个开关，旋转开关旋转至“on”为开设备供电转至“off”设备断电。总电源打开后按电器柜前面板。“开机”按钮工控机启动。工控机启动过程3～5分钟，启动完成后自动进入如图8控制界面。

实验人员打开测试设备上端的标线仪，将试验轿车移动到标尺红外线上，根据实验要求决定在轻摆或是重摆下端装好撞击元件(仿制足球或是购物车等)，撞击位置高低在摆杆上调节，为了确定准确的高度，实验者可以选择手动模式移动工作台前后和左右移动；当确定好撞击点位置时，这个位置一定是摆杆处于自然下垂状态，也是撞击元件中心的起始位置。

在撞击位置确定后，轻摆的撞击元件较轻，手拿撞击元件拧紧落实操作比较容易。但重摆的撞击元件较重，特别是仿制购物车是由若干个模拟钢板通过螺栓固定连接，实验人员需要借助测试设备上上端的电葫芦安装到位，再拧紧固定螺栓以防撞击后脱落。同时手动操作副摆组件转动下落，将轻摆和重摆分别轻推上释放机构并开动电机，电机将带动丝杆向下运动完成插销动作。

在完成上述准备工作后，要在操作界面上选着归零按钮，这是进入实验模式必须做好的基准。进入实验模式在没有建立完整的数据库之前，需要设定每种撞击单元的目标位置(副摆组件升起角度)来收集对应的撞击速度值。参考数据库需要注意，数据库的值必须足够多，系统才能自动搜索找的目标值越精确，换句话说，如果你想要用仿真足球某一撞击速度10米/秒，如果之前系统做过多次仿真足球，而且是不同高度的撞击实验。这是当你键入打击高度和目标速度之后，按下读取数据按钮，系统会自动寻找和本次目标速度最接近的对应角度值，单击使用参考，当前参考结果即成为本次实验的副摆组件升起角度的目标值。打击高度必须是同样的情况下，系统在自动查找中如果数据库里没有本次打击高度，则在自动找寻后目标值界面会变成红色显示失败；如果数据库里有同类信息，目标值界面变成绿色并匹配上角度目标值。这个我们不难理解，不同的打击高度就是打击点的半径不一致了，换算的角度也就不一样了。如果系统数据库没有查到，实验者只有通过自己多次实验或类似接近的实验数据，比方说其他高度的实验参考数据，手工计算出副摆升起角度的目标值。

2017年以来，行业发展以“稳中求进，健康发展”为总基调，转型升级稳步推进，结构调整进展明显，行业效益走出低谷，运行质量稳步提升。具体表现有四：一是创新成为企业高质量发展的推进器和绿色可持续发展的源动力，肥料增效研发力度持续增大，新型肥料占比不断提高；二是农化服务脱虚向实，走向前台，服务在前、产品在后成为营销新策略和拓展产业链的重要一环；三是规模化扩张得到有效遏制，行业持续健康运行；四是国际交流合作取得积极进展，多家国内企业参与国际并购和行业标准制定，国际话语权进一步提升。总之，在纷繁复杂的形势和多重矛盾交叠的困难条件下，行业承压前行，取得了来之不易的成绩。

当本次实验的目标位置被确定之后，在确定一些准备工作就绪后，重点是清理作业现场不必要的物件和相关人员处在安全的区域后，实验人员按下启动按钮，接下来副摆组件带着撞击组件一起上升，在上升过程中有蜂鸣器警报，当到达目标位置时，副摆组件停止，蜂鸣声也停止。

在试验过程中释放摆杆是通过“双控”按钮实现的，需要注意的是在试验前就必须选择好是重摆试验还是轻摆试验。这时只有被选择的测试摆杆操作按钮才能激活操作。最后一步就是实验者按下释放摆臂双按钮，系统在雷达监测没有人的状态下才允许释放，释放时间延时5 秒左右，释放机构完成脱销后，摆杆带着撞击元件，自由落体转动加速运动到撞击点。

当打击结束之后，所有数据系统会自动存入数据库。在显示屏上可以通过实验数据界面选择时间等多种查询条件，来调取相关试验的试验数据。并可以按照试验的设定格式打印出本次试验的速度、角度、撞击元件重量，冲击力1(质量和加速度公式计算值)，冲击力2(系统留有多通道可以收集试验件上的贴片压力传感器实际数据)。

4 结束语

这种汽车安全气囊误作用测试方法(暨汽车安全气囊误作用试验设备)为国内自主品牌汽车主机厂和汽车安全气囊部件制造厂提供了一种方便可靠的测试与试验方法和平台。通过这种方法和平台他们在汽车新产品开发实验中和安全气囊生产过程验证中可以获得大量的试验数据。应用这些长期积累的实验数据，无论是成功的还是失败的经验数据，必将指导他们在新产品开发中少走弯路，提高的产品质量和安全性能，并且会缩短他们开发新产品的周期和降低实验和生产控制成本。

降低试验成本最简单的例子就是用成本低的冲击力1来做实验，但这需要在用比较贵的贴片压力传感器反复试验来取得冲击力2的实际基础数据，用来矫正该撞击元件在计算公式(F=xma)；这里x是矫正系数。

[1]《道路车辆 安全气囊部件》，GB/T 19949.1—2005.

[2]《汽车安全气囊系统误作用试验的方法和要求》，GB/T 37474—2019.

[3]《汽车安全气囊误作用的测试装置》，实用新型专利号：ZL 2016 2 1131721.7.

[4]《撞击装置》，实用新型专利号：ZL 2016 2 1129589.6.