Detektor otřesů - Shock detector - Wikipedia
A detektor otřesů nebo nárazový monitor je zařízení, které označuje, zda a fyzický šok nebo dopad vyskytl se. Obvykle mají a binární výstup (jít / ne-jít ) a někdy se nazývají zařízení proti přetížení. Na zásilky křehkých cenných předmětů lze použít detektory otřesů, které indikují, zda mohlo dojít k potenciálně škodlivému poklesu nebo nárazu. Používají se také ve sportovních přilbách, aby pomohly odhadnout, zda mohlo dojít k nebezpečnému nárazu.
Naproti tomu a záznamník šokových dat je sběr dat systém pro analýzu a záznam rázových pulzů.
Přehled
Rázy a nárazy jsou často specifikovány špičkovým zrychlením vyjádřeným v g-s (někdy nazývané g-síly ). Forma rázového impulzu a zejména doba trvání jsou stejně důležité. Například krátký šok 1 ms 300 g má malý potenciál poškození a není obvykle zajímavý, ale šok 20 ms 300 g může být kritický. V závislosti na použití musí být reakce na tuto časovou citlivost detektoru otřesů přizpůsobena citlivosti položky, kterou má monitorovat.
Místo montáže také ovlivňuje odezvu většiny detektorů nárazů. Ráz na tuhý předmět, jako je sportovní přilba nebo tuhý obal, může reagovat na polní šok zubatým rázovým pulzem, který je bez řádné filtrace obtížné charakterizovat. Šok na polstrovaném předmětu má obvykle plynulejší rázový puls., A tedy konzistentnější reakce detektoru otřesů.
Rázy jsou vektorové veličiny, přičemž směr otřesu je důležitý pro předmět zájmu, detektory otřesů mohou být také vysoce citlivé na směr vstupního otřesu.
Detektor otřesů lze vyhodnotit:
• Samostatně v laboratoři fyzický test, možná na přístrojovém šokovém stroji.
• Namontováno na zamýšlený předmět ve zkušební laboratoři s kontrolovaným upínáním a kontrolovanými vstupními šoky.
• V poli s nekontrolovanými a více variabilními vstupními šoky.
Použití správného zkušební metody a Ověření a validace protokoly jsou důležité pro všechny fáze hodnocení.
Technologie
K dispozici je široká škála technologií od jednoduchých analogových indikátorů po sofistikovanější elektroniku. Zařízení obvykle poskytuje optickou indikaci spuštěné události, ale někdy mohou být poskytnuty elektrické signály.
- senzory jako akcelerometry a související Mikroelektromechanické systémy
- Systémy pružinové hmoty který může být spuštěn šokem
- Magnetické kuličky, které lze uvolnit z držáku
- Narušení povrchového napětí kapaliny
- Rozbití levné křehké složky se známou křehkostí
- atd.
Monitorujte zásilky
Detektor otřesů lze namontovat na obal (vnitřní nebo vnější) nebo přímo na přepravovaný produkt. Montáž na obal se obvykle provádí k detekci nadměrné manipulace, jako jsou vysoké výšky pádu, zatímco montáž na výrobek se provádí pro bližší indikaci poškození produktu.
Některé zásilky potřebují více než jeden detektor otřesů, aby lépe sledovaly všechny směry nárazů. Velké nebo dlouhé předměty mají někdy detektory otřesů na obou koncích přepravního kontejneru.
Detektor otřesů indikuje, zda zboží při přepravě bylo pravděpodobně vystaveno potenciálně škodlivým podmínkám. Na základě těchto údajů mohou být tyto možnosti:
- Pokud nedošlo k neobvyklému šoku, pokračujte v používání zásilky tak, jak je, bez zvláštní kontroly
- Pokud se vyskytnou potenciálně škodlivá nebezpečí, důkladně zkontrolujte zásilku, zda není poškozená, nebo zda se chová navíc kalibrace před použitím
- Příjemce se může rozhodnout vyjednat s dopravcem, přepravcem nebo dodavatelem nebo dokonce odmítnout zásilku, pokud senzory naznačují náročnou manipulaci
Šok a náraz nejsou jedinými nebezpečími, která mohou způsobit poškození, Vibrace, propíchnutí, komprese atd. mohou také způsobit poškození, ale nespustí detektor otřesů.
Dopady na lidi
Osobní ochranné prostředky jako přilby jsou někdy vybaveny nárazovými monitory.[1][2] Jejich účelem je pomoci manažerům zjistit, zda došlo k nadměrnému nárazu, a pomoci nasměrovat potřebný odpočinek nebo lékařskou pomoc. Výzkum pokračuje, včetně specializovaných úst, které pomáhají klasifikovat nárazy hlavy.[3]
Senzory nárazu zapnuty cyklistické přilby dokáže detekovat havárii a volat o pomoc. Senzory pádu jsou k dispozici seniorům, aby v případě zjištění pádu přivolali pomoc.[4]
Jiná použití
Související použití detektoru nárazu je jako automobil airbag senzor. Tyto sofistikované senzory se používají ke spuštění ochranného systému airbagu používaného na současných vozidlech.
Aktivní ochrana pevného disku systémy snímají dopady na přenosné počítače aby se minimalizovalo poškození způsobené kapkami.
Nějaký nouzové lokalizační majáky, jako Nouzové vysílače polohy, jsou aktivovány specifikovaným nárazem nebo nárazem.
Výklad
Šokové detektory se používají k indikaci, zda došlo k významnému nárazu: To pomáhá určit potřebu následných akcí. Variabilita je vždy přítomna a musí být zohledněna v analýze:
- Detektory otřesů mají určité variace reakce na otřesy za kontrolovaných laboratorních podmínek.[5][6]
- Lidé reagují na dopady jako jednotlivci. Co by mohlo způsobit zranění jedné osoby, nemusí být pro druhou tak závažné.
- Křehké předměty a balené zboží reagují variací na uniformní laboratorní šoky,[7]
- Polní šoky jsou velmi variabilní
Nejlepší je samozřejmě, když detektor otřesů správně signalizuje, kdy je pravděpodobné poškození nebo zranění, a kdy ne. Je velmi možné mít falešně pozitivní signály, kde je spuštěn detektor otřesů, ale nedojde k poškození produktu nebo zranění osob. Rovněž falešné negativy jsou také možné.[8]
| Poškození nebo zranění | Žádné poškození nebo zranění | |
|---|---|---|
| Detektor otřesů aktivován | Správný signál | Falešně pozitivní |
| Detektor otřesů není aktivován | Falešně negativní | Správný signál |
Detektory otřesů jsou určeny k indikaci jednoho silného nárazu nebo nárazu. V některých případech může řada menších rázů způsobit poškození nebo zranění[9] ale nespustil by detektor otřesů.
Viz také
- Chyby typu I a typu II
- Otřesy ve sportu
- Odpružení
- Systémy klasifikace otřesů
- Kritérium poranění hlavy
- Fotbalová helma
- Senzor náhlého pohybu
- Telemetrický systém nárazu hlavy
- Hodnocení binárních klasifikátorů
- Matice zmatku
Reference
- ^ S, Foreman (13. listopadu 2013). „Srovnávací analýza pro měření zrychlení hlavy v helmách na lední hokej pomocí systémů založených na jiných než akcelerometrech“ (PDF). Symposium o otřesech mechanismu ASTM (13. listopadu 2013). ASTM mezinárodní.
- ^ Moore, N C (29. ledna 2014). „Porozumění otřesům mozku: Testování snímačů nárazu hlavy“. Michigan News: 10–12. Citováno 3. listopadu 2014.
- ^ Wu LC; Zarnescu L; Nangia V; Vačka B; Camarillo DB. (Listopad 2014). "Systém detekce nárazu hlavy využívající klasifikaci SVM a snímání blízkosti v nástrojové chráničce zubů". IEEE Trans Biomed Eng. 61 (11): 2659–68. doi:10.1109 / tbme.2014.2320153. PMID 24800918. S2CID 22619767.
- ^ Noury, N .; Herve, T .; Rialle, V .; Virone, G .; Mercier, E .; Morey, G .; Moro, A .; Porcheron, T. (2000). 1. výroční mezinárodní speciální tématická konference IEEE-EMBS o mikrotechnologiích v medicíně a biologii. Sborník (kat. Č. 00EX451). 607–610. doi:10,1109 / MMB.2000.893857. ISBN 978-0-7803-6603-9. S2CID 60860923.
- ^ Singh, SP; Burgess, Stapleton (1994). "Spolehlivost a odhady chyb u mechanických šoků a indikátorů dopadů". Journal of Packaging Technology and Science. 7 (4): 187–194. doi:10,1002 / bodů 27770070405.
- ^ Graesser, L; Singh, Burgess (1992). "Studie výkonu dvou přenosných datových zapisovačů používaných k měření výšky pádu balíku". Obalová technologie a věda. 5 (1): 57–61. doi:10,1002 / bodů 27770050111.
- ^ Zpráva o výzkumu ASTM D10-1004, ASTM International
- ^ Sheehan, R (leden 1983). "Charakterizující výkon detektoru otřesů". Balicí technologie. 12 (6): 26–30.
- ^ Rivara, G R (2014). Sportovní otřesy u mládeže: Zlepšení vědy, změna kultury. Lékařský ústav; Národní rada pro výzkum. Citováno 12. listopadu 2014.