真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，该检测设备包括至少一个检测装置，每个检测装置包括底座安装系统、回转系统、摆动系统、检测系统以及驱动系统。底座安装系统包括下安装底座，下安装底座安装在真空室的中央支架的最小形变处。回转系统包括回转轴以及回转工作台，回转轴转动安装在下安装底座上，回转工作台安装在回转轴上。摆动系统包括两个支架、上安装底座、固定齿轮以及行星齿轮。检测系统包括安装平台和多普勒激光测振仪，驱动系统包括驱动电机一、驱动组件一、驱动电机二以及驱动组件二。本发明专利技术实现检测区域的全覆盖，可以测量多点的变形情况，提高测量效率，可以自动控制回转角度和摆角，提高精度。

【技术实现步骤摘要】
真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备
本专利技术涉及多普勒激光测振仪检测
的一种检测设备，尤其涉及一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备。
技术介绍
核聚变托克卡马克真空室薄壁零件局部矫正弹塑性变形，不仅包括静态稳定变形，也包括多次动态不同速度加载实验造成的变形，其变形量可达3％～5％，因此需要检测实验中发生动态弹塑性变形和多次矫正时存在动态响应情况。目前对变形检测的传感器一般分为接触式和非接触式，接触式位移测量方法不能满足大尺寸测量要求，非接触式电涡流式传感器测量位移频率响应可达10kHz，但连续测量的剩磁效应将严重影响精度，使用受到限制。现阶段主要通过三组激光跟踪仪进行形状测量，但由于局部球形曲面的遮挡，导致内壁变形检测无法全覆盖，不能反映真空室内壁全局形状精度，无法满足真空室内壁形状精密调控需求。
技术实现思路
为解决现有的真空室扇区内壁变形检测精度低的技术问题，本专利技术提供一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备。本专利技术采用以下技术方案实现：一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其包括至少一个检测装置，每个检测装置包括：底座安装系统，其包括下安装底座；下安装底座安装在所述真空室的中央支架的最小形变处，且顶部设有一个圆形工作台；回转系统，其包括同轴设置的回转轴以及回转工作台；回转轴与圆形工作台同轴设置，并转动安装在圆形工作台上；回转工作台安装在回转轴上；摆动系统，其包括两个支架、上安装底座、固定齿轮以及行星齿轮；两个支架对称设置，且固定在回转工作台上，并预留出一个安装空间；固定齿轮转动安装在所述安装空间中，并与行星齿轮啮合；上安装底座转动安装在两个支架上，行星齿轮转动安装在上安装底座中；检测系统，其包括安装平台和多普勒激光测振仪；所述安装平台安装在上安装底座上；多普勒激光测振仪安装在所述安装平台上；以及驱动系统，其包括驱动电机一、驱动组件一、驱动电机二以及驱动组件二；驱动电机一安装在上安装底座上，并用于通过所述驱动组件一驱使行星齿轮转动，以使上安装底座相对下安装底座发生摆动；驱动电机二安装在下安装底座上，并用于通过所述驱动组件二驱使回转轴转动，以使回转工作台相对所述中央支架回转；其中，至少一组多普勒激光测振仪在所述摆动系统和所述回转系统的驱动作用下而改变测量位置，并对所述真空室扇区内壁的各局部区域的指定固定点进行扫描，获取初始轮廓形状，再计算得到多检测基准空间坐标差值，还通过所述回转系统扫描完整的真空室扇形区内壁，并测量出所述真空室内壁的表面变形以及局部变形情况。本专利技术通过驱动系统的驱动电机一通过驱动组件一驱使行星齿轮转动，使得安装底座相对下安装底座发生摆动，进而使多普勒激光测振仪跟随摆动，驱动电机二通过驱动组件二驱使回转轴转动，使得回转工作台发生转动，进而使多普勒激光测振仪跟随发生回转，从而使多普勒激光测振仪的测量位置可以满足真空室扇区内壁的一侧的所有测量点，实现全覆盖、实时检测。这样能够改变多普勒激光测振仪的测量位置，对于各局部区域的指定固定点进行扫描，确定坐标差值而检测出变形量，可以测量多点的变形情况，提高测量效率，而且可以自动控制回转角度和摆角，提高精度，降低成本，解决了现有的真空室扇区内壁变形检测精度低的技术问题，得到了检测精度高的技术效果。作为上述方案的进一步改进，所述检测装置的数量为两个，其中一个检测装置用于检测所述真空室扇区内壁的上侧部分，其中另一个检测装置用于检测所述真空室扇区内壁的下侧部分；其中，两组多普勒激光测振仪在对应的摆动系统和对应的回转系统的驱动作用下而改变测量位置，并分别对所述真空室扇区内壁的各局部区域的指定固定点进行扫描，获取上下区域的初始轮廓形状，再通过逐点差分计算，得到多检测基准空间坐标差值，还通过对应的回转系统扫描完整的真空室扇形区内壁，并测量出所述真空室内壁的表面变形以及局部变形情况。作为上述方案的进一步改进，所述底座安装系统还包括工字形框架；工字形框架安装在所述中央支架上，并与下安装底座相配合且通过多个螺栓连接。作为上述方案的进一步改进，所述底座安装系统还包括电机安装支架；电机安装支架安装在下安装底座中，驱动电机二安装在电机安装支架上。作为上述方案的进一步改进，所述回转系统还包括滑动轴承；滑动轴承安装在圆形工作台上，且与圆形工作台同轴设置；回转轴与滑动轴承相配合以实现相对圆形工作台转动设置。作为上述方案的进一步改进，所述驱动组件一包括皮带轮一、皮带轮二、皮带；皮带轮一套装在驱动电机一的输出轴上，并通过皮带与皮带轮二传动链接；皮带轮二套装在行星齿轮的转轴上。作为上述方案的进一步改进，所述驱动组件二包括齿轮一和齿轮二；齿轮一套装在驱动电机二的输出轴上，并与齿轮二啮合；齿轮二套装在回转轴的端部上。作为上述方案的进一步改进，多普勒激光测振仪为多点多普勒激光测振仪，回转工作台为设置有一圈刻度的回转工作台，上安装底座的摆动角度在-45°至230°之间。作为上述方案的进一步改进，回转轴与回转工作台通过多个螺栓一连接，回转工作台与支架通过多个螺栓二连接，每个支架与上安装底座通过铰链连接。本专利技术还提供一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测方法，其用用于上述任意所述的真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备中，其包括以下步骤：通过所述驱动组件一驱使行星齿轮转动，以使上安装底座相对下安装底座发生摆动，并通过所述驱动组件二驱使回转轴转动，以使回转工作台相对所述中央支架回转，以改变至少一组多普勒激光测振仪的测量位置；先对所述真空室扇区内壁的各局部区域的指定固定点进行扫描，获取初始轮廓形状，再计算得到多检测基准空间坐标差值；通过所述回转系统扫描完整的真空室扇形区内壁，并测量出所述真空室内壁的表面变形以及局部变形情况。相较于现有真空室扇区内壁变形装置，本专利技术的真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备及其方法具有以下有益效果：1、该真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其通过驱动系统的驱动电机一通过驱动组件一驱使行星齿轮转动，行星齿轮相对固定齿轮转动促使安装底座相对下安装底座发生摆动，进而使多普勒激光测振仪也跟随摆动，这样就可以对同一个扫描方向上的所有区域进行扫描。而驱动电机二通过驱动组件二驱使回转轴转动，使得回转工作台发生转动，进而使多普勒激光测振仪跟随发生回转，扫描方向为多普勒激光测振仪旋转方向上的所有区域，从而使多普勒激光测振仪的测量位置可以满足真空室扇区内壁的一侧的所有测量点，实现全覆盖、实时检测。而且，这样就实现改变多普勒激光测振仪测量位置的改变，对于各局部区域的指定固定点进行扫描，能够确定坐标差值而检测出变形量，进而可以测量多点的变形情况，提高测量效率，而且可以自动控制回转角度和摆角，提高检测精度，降低成本。2、该真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其检测装置的数量可以为两个，一个检测装置检测真空室扇区内壁的上侧部分，另一个检测装置则检测相应的下侧部分，在一次回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其特征在于，其包括至少一个检测装置，每个检测装置包括：/n底座安装系统，其包括下安装底座(4)；下安装底座(4)安装在所述真空室的中央支架的最小形变处，且顶部设有一个圆形工作台；/n回转系统，其包括同轴设置的回转轴(5)以及回转工作台(6)；回转轴(5)与所述圆形工作台同轴设置，并转动安装在所述圆形工作台上；回转工作台(6)安装在回转轴(5)上；/n摆动系统，其包括两个支架(7)、上安装底座(8)、固定齿轮(11)以及行星齿轮(12)；两个支架(7)对称设置，且固定在回转工作台(6)上，并预留出一个安装空间；固定齿轮(11)转动安装在所述安装空间中，并与行星齿轮(12)啮合；上安装底座(8)转动安装在两个支架(7)上，行星齿轮(12)转动安装在上安装底座(8)中；/n检测系统，其包括安装平台和多普勒激光测振仪(18)；所述安装平台安装在上安装底座(8)上；多普勒激光测振仪(18)安装在所述安装平台上；以及/n驱动系统，其包括驱动电机一(13)、驱动组件一、驱动电机二(17)以及驱动组件二；驱动电机一(13)安装在上安装底座(8)上，并用于通过所述驱动组件一驱使行星齿轮(12)转动，以使上安装底座(8)相对下安装底座(4)发生摆动；驱动电机二(17)安装在下安装底座(4)上，并用于通过所述驱动组件二驱使回转轴(5)转动，以使回转工作台(6)相对所述中央支架回转；/n其中，至少一组多普勒激光测振仪(18)在所述摆动系统和所述回转系统的驱动作用下而改变测量位置，并对所述真空室扇区内壁的各局部区域的指定固定点进行扫描，获取初始轮廓形状，再计算得到多检测基准空间坐标差值，还通过所述回转系统扫描完整的真空室扇形区内壁，并测量出所述真空室内壁的表面变形以及局部变形情况。/n...

【技术特征摘要】
1.一种真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其特征在于，其包括至少一个检测装置，每个检测装置包括：
底座安装系统，其包括下安装底座(4)；下安装底座(4)安装在所述真空室的中央支架的最小形变处，且顶部设有一个圆形工作台；
回转系统，其包括同轴设置的回转轴(5)以及回转工作台(6)；回转轴(5)与所述圆形工作台同轴设置，并转动安装在所述圆形工作台上；回转工作台(6)安装在回转轴(5)上；
摆动系统，其包括两个支架(7)、上安装底座(8)、固定齿轮(11)以及行星齿轮(12)；两个支架(7)对称设置，且固定在回转工作台(6)上，并预留出一个安装空间；固定齿轮(11)转动安装在所述安装空间中，并与行星齿轮(12)啮合；上安装底座(8)转动安装在两个支架(7)上，行星齿轮(12)转动安装在上安装底座(8)中；
检测系统，其包括安装平台和多普勒激光测振仪(18)；所述安装平台安装在上安装底座(8)上；多普勒激光测振仪(18)安装在所述安装平台上；以及
驱动系统，其包括驱动电机一(13)、驱动组件一、驱动电机二(17)以及驱动组件二；驱动电机一(13)安装在上安装底座(8)上，并用于通过所述驱动组件一驱使行星齿轮(12)转动，以使上安装底座(8)相对下安装底座(4)发生摆动；驱动电机二(17)安装在下安装底座(4)上，并用于通过所述驱动组件二驱使回转轴(5)转动，以使回转工作台(6)相对所述中央支架回转；
其中，至少一组多普勒激光测振仪(18)在所述摆动系统和所述回转系统的驱动作用下而改变测量位置，并对所述真空室扇区内壁的各局部区域的指定固定点进行扫描，获取初始轮廓形状，再计算得到多检测基准空间坐标差值，还通过所述回转系统扫描完整的真空室扇形区内壁，并测量出所述真空室内壁的表面变形以及局部变形情况。


2.如权利要求1所述的真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其特征在于，所述检测装置的数量为两个，其中一个检测装置用于检测所述真空室扇区内壁的上侧部分，其中另一个检测装置用于检测所述真空室扇区内壁的下侧部分；其中，两组多普勒激光测振仪(18)在对应的摆动系统和对应的回转系统的驱动作用下而改变测量位置，并分别对所述真空室扇区内壁的各局部区域的指定固定点进行扫描，获取上下区域的初始轮廓形状，再通过逐点差分计算，得到多检测基准空间坐标差值，还通过对应的回转系统扫描完整的真空室扇形区内壁，并测量出所述真空室内壁的表面变形以及局部变形情况。


3.如权利要求1所述的真空室扇区内壁多点多普勒激光测振仪检测设备，其特征在于，所述底座安装系统还包括工字形框架(1)；工字形框架(1)安装在所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟华，吴海波，吴玉程，李志伟，李盼盼，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34