本实用新型专利技术涉及一种测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，所述装置包括检测机构，所述检测机构包括激光发射单元，设置在激光发射单元一侧的激光接收单元，数据采集单元以及数据显示单元，所述激光接收单元由多个间隔设置，型号相同的光敏电阻组成，所述各个光敏电阻之间的间隔距离相同。利用激光的反射原理，来检测发生形变后的金属表面产生多大的偏移。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，所述装置包括检测机构，所述检测机构包括激光发射单元，设置在激光发射单元一侧的激光接收单元，数据采集单元以及数据显示单元，所述激光接收单元由多个间隔设置，型号相同的光敏电阻组成，所述各个光敏电阻之间的间隔距离相同。利用激光的反射原理，来检测发生形变后的金属表面产生多大的偏移。【专利说明】一种测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置
本技术涉及一种测量激光冲击强化微小塑性变形量的装置，尤其是一种利用激光反射原理测量激光冲击强化程度的装置。
技术介绍
激光冲击强化技术，也称激光喷丸技术，它的工作原理是利用高功率密度、短脉冲的激光通过透明约束层作用于金属表面所涂覆的能量吸收涂层时，涂层吸收激光能量迅速气化并几乎同时形成大量稠密的高温、高压等离子体，该等离子体继续吸收激光能量急剧升温膨胀，然后爆炸形成高强度冲击波作用于金属表面。当冲击波的峰值压力超过材料的动态屈服强度时，材料发生塑性变形并在表层产生平行于材料表面的拉应力。激光作用结束后，由于冲击区域周围材料的反作用，其力学效应表现为材料表面获得较高的残余压应力，残余压应力会降低交变载荷中的拉应力水平，使平均应力水平下降，从而提高疲劳裂纹萌生寿命。同时残余压应力的存在，可引起裂纹的闭合效应，从而有效降低疲劳裂纹扩展的驱动力，延长疲劳裂纹扩展寿命。然而，任何一种冲击强化技术都少不了对所强化部件的微小塑性变形，当这种变形量最终影响到部件的正常工作时，则不适合使用激光冲击强化技术。但是现阶段的微小塑性变形量的测量技术依旧是个难题，通常会出现测量不准确，或者在测量过程中对部件进行损坏。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种测量激光冲击强化微小塑性变形量的装置，尤其是一种利用激光反射原理测量激光冲击强化程度的装置。 为解决上述技术问题，本技术包括检测机构，所述检测机构包括激光发射单元，设置在激光发射单元一侧的激光接收单元，数据采集单元以及数据显示单元，所述激光接收单元由多个间隔设置，型号相同的光敏电阻组成，所述各个光敏电阻之间的间隔距离相同。 采用了上述结构后，由于激光束的束径可以做到很小，而且激光束本身的集光性特别好，因此通过激光测量则可以实现较好的精度。在激光发射单元一侧设有多个间隔设置的光敏电阻，由于未发生形变的金属无论在哪个切点上都是一个平面，所以在受到激光照射后，由于镜面反射原理会直接反射回激光发射单元中而不会被光敏电阻检测到，当发生形变后，金属会形成一个凸面，激光照射到该凸面上时会反射到激光接收单元，即光敏电阻上，通过对于电阻值的测试就可以知道反射光反射到了离激光发生器第几个电阻，从而可以换算出了被测物体的塑性变形量。 作为本技术的进一步改进，所述激光束的光束最大宽度为I微米。 采用了上述结构后，一般金属塑性变形量在微米级别，因此所涉及的激光束在使用范围内的光束最大宽度必须也是μ m级别，如果采用过宽的激光束，会大大的影响到激光束的检测精度。 作为本技术的进一步改进，所述装置包括两个左、右设置的检测机构，分别为左侧检测机构以及右侧检测机构，所述左侧检测机构的光敏电阻设置于激光发射单元的左侦牝所述右侧检测机构的光敏电阻设置于激光发射单元的右侧。 采用了上述结构后，由于测量塑性变形量最理想化的方式就是测量每个点，但是，这样实施起来非常困难，当选择两个相对设置的机构后，可以尽量的照顾到两侧的变形量，大大增加了测量精度。而由于发生形变的金属通常为凸面形变，所以在左侧检测机构的光敏电阻设置于激光发射单元的左侧，侧检测机构的光敏电阻设置于激光发射单元的右侧，可以将激光束经过凸面之后，很好的反射到光敏电阻上。 作为本技术的进一步改进，述光敏电阻依次横向排列于激光发射单元一侧，并且光敏电阻排列后形成的排列长度设为激光束的最大使用范围。 采用了上述结构后，光敏电阻之间的间隔距离可以决定测量精度，间隔距离越小，测量精度越高，并且光敏电阻的排列长度可以决定激光束的最大使用范围，即激光束经被测面反射后所经过的最长有效距离。 【专利附图】【附图说明】 图1所示为该装置检测未形变的金属表面原理示意图 图2所示为该装置检测形变后的金属表面原理示意图。 【具体实施方式】 如图1所示，该装置包括两个成对设置的检测机构组成，包括左检测机构以及右检测机构，检测机构包括激光发射单元，设置在激光发射单元一侧的激光接收单元，数据采集单元(4)以及数据显示单元(I)。激光接收单元由多个间隔设置，型号相同的光敏电阻组成，各个光敏电阻(3 )之间的间隔距离相同。左侧检测机构的光敏电阻(3 )设置于激光发射单元的左侧，所述右侧检测机构的光敏电阻(3)设置于激光发射单元的右侧。其中数据采集单元(4)以及数据显示单元(I)均为本领域司空见惯的惯用技术，而对于激光发射单元的选用会有如下考虑:一般金属塑性变形量在微米级别，因此所涉及的激光束在使用范围内的光束最大宽度必须也是μ m级别，如果采用过宽的激光束，会大大的影响到激光束的检测精度。所以，激光束的宽度选择不能穿过I微米，激光发射器的参数如下:波长为620匪，阀值电流为55mA，工作电流为85mA，垂直发散角彡0.5°水平发撒角彡0.5°。由于未发生形变的金属无论在哪个切点上都是一个平面，所以在受到激光照射后，根据镜面反射原理会直接原路反射，而不会被光敏电阻(3)检测到。 如图2所示，当发生形变后，金属通常会形成一个凸面，激光照射到该凸面上时会反射到激光接收单元，即光敏电阻(3)上，通过对于电阻值的测试就可以知道反射光反射到了离激光发生器之后的第几个电阻，从而可以换算出了被测物体的塑性变形量。光敏电阻 (3)间隔越近，所测量出来的精度越高。由于测量塑性变形量最理想化的方式就是测量每个点，但是，这样实施起来非常困难，当选择两个检测机构后，可以尽量的照顾到两侧的变形量，大大增加了测量精度。而由于发生形变的金属通常为凸面形变，所以在左侧检测机构的光敏电阻(3)设置于激光发射单元的左侧，侧检测机构的光敏电阻(3)设置于激光发射单元的右侧，可以将激光束经过凸面之后，很好的反射到光敏电阻(3)上。【权利要求】1.一种测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，其特征在于:所述装置包括检测机构，所述检测机构包括激光发射单元，设置在激光发射单元一侧的激光接收单元，数据采集单元以及数据显示单元，所述激光接收单元由多个间隔设置，型号相同的光敏电阻组成，所述各个光敏电阻之间的间隔距离相同。2.根据权利要求1所述的测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，其特征在于:所述激光束的光束最大宽度为I微米。3.根据权利要求1所述的测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，其特征在于:所述装置包括两个左、右设置的检测机构，分别为左侧检测机构以及右侧检测机构，所述左侧检测机构的光敏电阻设置于激光发射单元的左侧，所述右侧检测机构的光敏电阻设置于激光发射单元的右侧。4.根据权利要求3所述的测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，其特征在于:所述光敏电阻依次横向排列于激光发射单兀一侧，并且光敏电阻排列后形成的排列长度设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量激光冲击强化技术中微小塑性变形量的装置，其特征在于：所述装置包括检测机构，所述检测机构包括激光发射单元，设置在激光发射单元一侧的激光接收单元，数据采集单元以及数据显示单元，所述激光接收单元由多个间隔设置，型号相同的光敏电阻组成，所述各个光敏电阻之间的间隔距离相同。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓敏，潘晓铭，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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