一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，涉及残余应力无损检测技术领域，包括检测台，所述检测台的一侧设置有控制检测探头运动的升降装置以及与所述升降装置相连接的旋转装置，所述检测探头设置于所述旋转装置上，并且与所述检测台的位置相对；还包括电控系统，与所述升降装置和所述旋转装置电性连接，并带动所述检测探头升降和旋转。本发明专利技术的基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置原理简单，能够实现单向残余应力检测对人工的技术依赖减少。利用本申请技术装置的控制系统能够实现转动的精准控制，使转动测量中误差减小。

One way residual stress detection device based on magnetostrictive effect

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置
本专利技术涉及残余应力无损检测
，尤其涉及一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置。
技术介绍
残余应力是工件消除外力或者不均匀温度场作用后材料内部残留的相互作用。工件服役过程，过大的残余应力不仅对其疲劳强度有重要影响，同时也会加速工件表面破坏，从而造成很多安全事故的发生。因此准确有效的检测残余应力并对其进行合理有效的利用对于在役机构寿命有效预测、减少工业事故具有重要意义。残余应力的无损检测技术对正在服役的零部件进行检测具有得天独厚的优势。现有无损磁性检测技术中，常用的有巴克豪森法、磁性法、磁记忆法、磁声发射法等。巴克豪森法主要依据磁场作用下磁畴发生规律性取向从而产生电信号，其与应力具有一定的对应关系，在采用巴克豪森法时信号易受环境噪声影响，具有一定的局限性。磁性法利用磁性材料的磁致伸缩效应进行残余应力测量，主要依据磁各向异材料不同方向应力极值得不同，根据数学关系建立测量算法，从而得到残余应力数值。磁记忆法是利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中区域的快速无损检测方法，这种方法是因为地磁环境下工件应力和变形集中区域形成的最大漏磁场Hp会发生变化，通过测定Hp（y）而推断出工件的应力集中区，根据磁场与应力场关系得到应力值，目前磁记忆法只能得到特定条件下构件的磁记忆信号与应力集中的对应关系的建立。磁声发射法利用磁畴在外部磁场作用下发生突然运动，其磁化矢量也将随之发生转动，进而产生MAE脉冲信号，并根据MAE强度值的变化来推测构件的受力情况，在应用磁声发射法时需要考虑其尺寸效应，需要通过实验来获得修正系数。公开号为“CN106248276A”的中国专利，公开了一种测量金属微结构残余应力的方法。该专利简述为：通过添加具有微拉曼活性的固体颗粒与金属进行共沉积制备金属微结构，利用微拉曼光谱法进行微结构残余应力测量。该方法虽然扩大了微拉曼光谱法应用范围，解决X射线测量微结构残余应力的局限性，但是该方法成本较高，且测量易受外部因素和温度的影响。公开号为“CN101762616A”的中国专利，公开了大型轧辊表面的残余应力无损测试方法。该专利简述为：将射线应力仪的测角头固定在轧辊表面的电磁永控装置上，利用射线应力仪对轧辊表面进行残余应力测定。该方法解决了大型轧辊表面的应力检测，但是射线测力仪仅能测定表面很薄位置残余应力，而无法进行深层残余应力检测。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置。本专利技术采用如下技术方案：一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，包括检测台，所述检测台的一侧设置有控制检测探头运动的升降装置以及与所述升降装置相连接的旋转装置，所述检测探头设置于所述旋转装置上，并且与所述检测台的位置相对；还包括电控系统，与所述升降装置和所述旋转装置电性连接，并带动所述检测探头升降和旋转。优选的，所述升降装置包括设置在地面上的支撑罩，所述支撑罩的上方设置有一支撑立柱，所述支撑立柱的底部向四周延伸出连接板，所述连接板与所述支撑罩可拆卸连接；所述支撑罩内设置有步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠置于中空的支撑立柱内。优选的，所述连接板的一侧延伸至与所述检测台连接为一体。优选的，所述旋转装置包括旋转电机，所述旋转电机设置在一电机壳体内，还包括丝杠螺母，所述丝杠螺母的一端与所述滚珠丝杠相连接，另一端与所述电机壳体可拆卸连接，所述旋转电机的输出轴通过联轴器连接检测探头。优选的，所述旋转电机位于所述电机壳体内，所述旋转电机的输出轴与所述联轴器连接部位于所述丝杠螺母内，并与所述丝杠螺母之间为大间隙配合。优选的，所述检测探头通过滚动轴承、轴承端盖与所述丝杠螺母固定，所述检测探头与所述滚动轴承的内圈之间为过盈配合，所述滚动轴承的外圈与所述轴承端盖之间为过盈配合，所述轴承端盖与所述丝杠螺母之间可拆卸连接。优选的，所述检测台上还设置有轴向移动装置，所述轴向移动装置包括驱动部以及工作台，所述驱动部包括驱动电机，所述驱动电机通过联轴器连接有一丝杠，所述丝杠与所述工作台固定的螺母相配合，并带动所述工作台轴向移动。优选的，所述工作台的下方还设置有与检测台连接的导向台，所述导向台上开设置有导向槽，所述导向槽与所述工作台的底部相配合。优选的，所述电控系统设置于一主机箱内，所述电控系统包括单片机以及电机驱动器，通过所述单片机控制指令传输给电机驱动器，从而驱动步进电机、旋转电机以及驱动电机，所述主机箱的外部还设置有显示屏。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术的基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置包括残余应力检测探头、电控系统、旋转装置及升降装置等，升降装置为立式单臂支撑检测台，其上连接自动旋转装置，自动旋转装置连接检测探头，进行测量时，人工旋转电机壳体进行初始位置调整，接着控制系统发出控制指令，检测探头提离一定的高度，检测探头连接电机，带动检测探头旋转一定的角度，接着带动探头下降到待测工件表面，进行第二次信号采集，一点采集结束，轴向移动装置带动工件移动一定距离，开始第二个点测量，控制系统的介入，减小了对人工技术的依赖，提高了测量准确性，使磁性法实现半自动化检测。附图说明下面结合附图对本专利技术作优选的说明：图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术步进电机与滚珠丝杠连接结构示意图；图3为本专利技术升降装置剖面结构示意图；图4为本专利技术旋转装置剖面结构示意图；图中标记为:1、检测台；2、检测探头；3、支撑罩；4、支撑立柱；5、连接板；6、步进电机；7、滚珠丝杠；8、旋转电机；9、电机壳体；10、丝杠螺母；11、滚动轴承；12、轴承端盖；13、工作台；14、驱动电机；15、丝杠；16、导向台；17、导向槽；18、主机箱；19、显示屏。具体实施方式如图1-4所示，为本专利技术的一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，包括检测台1，检测台1的一侧设置有控制检测探头2运动的升降装置以及与升降装置相连接的旋转装置，检测探头2设置于旋转装置上，并且与检测台1的位置相对；还包括电控系统，与升降装置和旋转装置电性连接，并带动检测探头2升降和旋转。升降装置包括设置在地面上的支撑罩3，支撑罩3的上方设置有一支撑立柱4，支撑立柱4的底部向四周延伸出连接板5，连接板5与支撑罩3通过螺栓螺母可拆卸连接；支撑罩3内设置有步进电机6，步进电机6的输出轴通过联轴器连接有滚珠丝杠7，滚珠丝杠7置于中空的支撑立柱4内。具体的，将待测工件放置在检测台1上，需要检测时，启动步进电机6，步进电机6带动滚珠丝杠7旋转，使得与滚珠丝杠7相连接的旋转装置整体下降，直至检测探头2与待测工件接触，测量完毕后，步进电机6反转一定角度，使得旋转装置整体上升，带动检测探头2离开待测工件表面，完成检测，作为优选的，连接板5的一侧延伸至与检测台1连接为一体，增大了支撑的面积，支承力更佳。旋转装置包括旋转电机8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，其特征在于：包括检测台，所述检测台的一侧设置有控制检测探头运动的升降装置以及与所述升降装置相连接的旋转装置，所述检测探头设置于所述旋转装置上，并且与所述检测台的位置相对；还包括电控系统，与所述升降装置和所述旋转装置电性连接，并带动所述检测探头升降和旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，其特征在于：包括检测台，所述检测台的一侧设置有控制检测探头运动的升降装置以及与所述升降装置相连接的旋转装置，所述检测探头设置于所述旋转装置上，并且与所述检测台的位置相对；还包括电控系统，与所述升降装置和所述旋转装置电性连接，并带动所述检测探头升降和旋转。


2.根据权利要求1所述的基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，其特征在于：所述升降装置包括设置在地面上的支撑罩，所述支撑罩的上方设置有一支撑立柱，所述支撑立柱的底部向四周延伸出连接板，所述连接板与所述支撑罩可拆卸连接；所述支撑罩内设置有步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠置于中空的支撑立柱内。


3.根据权利要求2所述的基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，其特征在于：所述连接板的一侧延伸至与所述检测台连接为一体。


4.根据权利要求1所述的基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，其特征在于：所述旋转装置包括旋转电机，所述旋转电机设置在一电机壳体内，还包括丝杠螺母，所述丝杠螺母的一端与所述滚珠丝杠相连接，另一端与所述电机壳体可拆卸连接，所述旋转电机的输出轴通过联轴器连接检测探头。


5.根据权利要求4所述的基于磁致伸缩效应的单向残余应力检测装置，其特征在于：所述旋转电机位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵蔚，
申请(专利权)人：江苏朗堃科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32