环件电阻率检测装置及基于电阻率的环件性能评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种环件电阻率检测装置及基于电阻率的环件性能评价方法，该装置包括夹持机构、传动机构、自定心机构和数据模块，夹持机构包括依次同轴的传力盘、被动盘和主动盘，传力盘一侧通过压力传感器安装、另一侧可拆卸安装被动盘，主动盘和被动盘上绕轴心均布有对应的夹紧头，传动机构用于带动主动盘水平直线运动，自定心机构位于靠近被动盘侧且包括底座、滑动配合在底座上的两个支撑块、带动两个支撑块同步靠近或远离的调节件，数据模块分别与压力传感器和夹紧头电连接，用于人机交互及多通道接收压力、电阻值并进行数据处理和显示。本发明专利技术能快速精确测量环件通路电阻并评价力学性能，操作简单，尺寸适用性高，智能化高。化高。化高。

【技术实现步骤摘要】
环件电阻率检测装置及基于电阻率的环件性能评价方法


[0001]本专利技术属于性能检测领域，具体涉及一种环件电阻率检测装置及基于电阻率的环件性能评价方法。

技术介绍

[0002]材料的微观组织和内部缺陷决定了其宏观力学与物理学性能。材料的电阻率对材料内部晶界、位错、孔洞等微观因素非常敏感，原子排布对电子的调制、杂质原子和孔洞缺陷对电子的散射、原子震动对电子的散射都将影响金属材料的电阻率。
[0003]构件在成形制造和强化过程中，由于力、热、电等能场对变形条件的影响，使得材料内部微观位错排布、组织结构与界面形貌发生变化，宏观应力应变状态得到调控，进而影响材料的电阻率、热导率等物理性能与强度、刚度等力学性能，提高构件使用性能与服役寿命。
[0004]以轴承内外圈、机匣等为代表的环件结构形式复杂，服役环境恶劣，性能要求苛刻，非常适合采用电阻率无损检测方法进行物理力学性能和使用性能的快速评价。然而，目前环件的电阻率受结构形式、表面状况、接触点面积和接触压力的影响，难以精确测量。因此，开发环件电阻率检测装置，并根据测量进行环件性能评价，具有重大的工程意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种环件电阻率检测装置及基于电阻率的环件性能评价方法。本专利技术能快速精确地测量环件电阻率并进行性能评价，操作简单方便，尺寸适用性高，智能化高。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种环件电阻率检测装置，包括夹持机构、传动机构、自定心机构和数据模块；夹持机构包括在水平方向依次同轴的传力盘、被动盘和主动盘，传力盘的一侧通过若干绕轴心均布的压力传感器安装固定、另一侧可拆卸的安装尺寸可更换的被动盘，与被动盘尺寸相匹配的主动盘可拆卸的安装在传动机构的传动末端，主动盘和被动盘上均绕轴心均布有一一对应的且相互正对的夹紧头，传动机构用于带动主动盘水平直线运动，自定心机构位于被动盘和主动盘之间靠近被动盘侧且包括底座、滑动配合在底座上的两个支撑块、带动两个支撑块同步靠近或远离的调节件，两个支撑块相互对称且对环件下部形成V形支撑，传力盘轴心处于两个支撑块的对称面上，被动盘、主动盘和支撑块绝缘，夹紧头采用黄铜材质，数据模块分别与压力传感器和夹紧头电连接，用于人机交互以及多通道接收压力及电阻值并进行数据处理和显示。
[0008]进一步地，夹紧头呈阶梯回转体状，沿轴向依次为环槽、螺纹段、凸缘和圆台，螺纹段配合在被动盘或主动盘的螺纹孔内，凸缘卡放在被动盘或主动盘的正面端面上，环槽位于被动盘或主动盘的反面且用于电连接数据模块，圆台的端面具有低表面粗糙度。
[0009]进一步地，传动机构包括蜗轮、蜗杆和丝杆，蜗轮的外圈与蜗杆啮合、内圈与丝杆
螺纹配合，蜗杆由电机或手轮驱动，丝杆与导向结构配合只能直线进给、不能自转，主动盘通过自身螺纹孔安装在丝杆的端部，蜗轮和蜗杆一体安装在壳体内。
[0010]进一步地，调节件为带有两处反向螺纹段的双向螺杆，支撑块采用上下分体式且包括上块和下块，两个下块均与底座滑动配合、分别与双向螺杆上的两处反向螺纹配合，上块通过底端突出部与下块顶端的凹槽滑动配合且滑动方向平行于传力盘轴心，突出部高度略大于凹槽深度，两个上块配合有同步套，同步套套在两个上块时能带动二者同步滑动。
[0011]进一步地，自定心机构与主动盘之间设有一对加撑块，两个加撑块相互对称且对环件下部形成V形支撑，加撑块的支撑面与支撑块的支撑面高度、角度相同，加撑块通过底端突出部过盈配合的插放在长槽内，突出部的高度等于长槽深度、宽度略宽于长槽宽度，长槽的走向垂直于传力盘轴心。
[0012]进一步地，数据模块包括操作面板以及依次电连接的显示屏、操作面板电路板和数据处理电路板，数据处理电路板分别与压力传感器和夹紧头电连接，操作面板电路板用于实现操作面板上包括启闭、翻页、测量、计算、存储在内的按键功能，数据处理电路板用于对多通道数据进行接收和相互隔离且对接收的压力及电阻值进行数据处理，显示屏用于根据操作面板的操作显示数据处理电路板处理后的数据。
[0013]进一步地，夹持机构、传动机构、自定心机构和数据模块安装在机架上，机架包括底板和分别设在底板两端的立板和箱体，压力传感器、传力盘和被动盘安装在立板上，自定心机构安装在底板上，传动机构和主动盘安装在底板或箱体外部侧面上，数据模块的人机交互部分安装在箱体外部正面上、其余部分安装在箱体内，底板下侧两边抬高、中间空出形成走线空间，底板上被动盘、主动盘、箱体的位置处设有走线孔，压力传感器和夹紧头的数据线从对应走线孔穿入走线空间再从走线孔穿出至箱体内。
[0014]进一步地，夹持机构、传动机构和自定心机构罩在透明且可开合的恒温恒湿箱内，测量过程中，恒温恒湿箱能调节并保持温度和湿度。
[0015]一种基于电阻率的环件成形性能评价方法，包括步骤：
[0016]S1、准备阶段：安装上述的环件电阻率检测装置，根据待测环件尺寸选择适配的主动盘和被动盘；
[0017]S2、调试阶段：传动机构带动主动盘运动至对应的夹紧头两两接触，对每一个接触对进行编号(1、2
……
n)，接通电路，通过调整传动机构的进给量调整压力大小保持压力跳动在一定范围以内，直至电阻示数达到最小时，调整完成并记录此刻压力示数均值F，将电阻示数调零；
[0018]S3、初次测量阶段：对应的夹紧头脱离接触后，将待测环件放在两个支撑块形成的V形支撑中，通过调节件对中调节待测环件的高度至与被动盘基本同轴，使待测环件与被动盘上的夹紧头接触，传动机构带动主动盘运动至两侧夹紧头将待测环件夹紧，接通电路，测量压力，通过调整传动机构的进给量调整压力大小并记录每个压力传感器上的压力值并令平均压力值F1＝F，测量每一个接触对的电阻并记录(S1、S2……
S
n
)，由人机交互系统根据待测环件厚度h、接触区域面积A计算各个接触对位置的电阻率即
[0019][0020]其中Δ为接触面积修正系数，随后求得各个接触对的电阻率均值ρ
S
与方差Q1并保
存，其中：
[0021][0022]S4、二次测量阶段：对待测环件进行强化工艺后，重复S3的测量操作，测量中，调整压力使二次测量中的平均压力值F2＝F1，并记录二次测量中的每一个接触对的电阻(T1、T2……
T
n
)，以同样的方法求得每个接触对的电阻率输出并保存均值ρ
T
、方差Q2，其中
[0023][0024]S5、力学性能评价阶段：根据S3、S4两次测量得到的电阻率变化率
[0025][0026]通过电阻率变化率P评价强化工艺效果的显著性，通过比较电阻方差Q1和Q2评价强化工艺后力学性能的均匀性。
[0027]另一种基于电阻率的环件成形性能评价方法，包括步骤：
[0028]S1、准备阶段：安装上述的环件电阻率检测装置，根据待测环件尺寸选择适配的主动盘和被动盘；
[0029]S2、调试阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环件电阻率检测装置，其特征在于：包括夹持机构、传动机构、自定心机构和数据模块；夹持机构包括在水平方向依次同轴的传力盘、被动盘和主动盘，传力盘的一侧通过若干绕轴心均布的压力传感器安装固定、另一侧可拆卸的安装尺寸可更换的被动盘，与被动盘尺寸相匹配的主动盘可拆卸的安装在传动机构的传动末端，主动盘和被动盘上均绕轴心均布有一一对应的且相互正对的夹紧头，传动机构用于带动主动盘水平直线运动，自定心机构位于被动盘和主动盘之间靠近被动盘侧且包括底座、滑动配合在底座上的两个支撑块、带动两个支撑块同步靠近或远离的调节件，两个支撑块相互对称且对环件下部形成V形支撑，传力盘轴心处于两个支撑块的对称面上，被动盘、主动盘和支撑块绝缘，夹紧头采用黄铜材质，数据模块分别与压力传感器和夹紧头电连接，用于人机交互以及多通道接收压力及电阻值并进行数据处理和显示。2.如权利要求1所述的环件电阻率检测装置，其特征在于：夹紧头呈阶梯回转体状，沿轴向依次为环槽、螺纹段、凸缘和圆台，螺纹段配合在被动盘或主动盘的螺纹孔内，凸缘卡放在被动盘或主动盘的正面端面上，环槽位于被动盘或主动盘的反面且用于电连接数据模块，圆台的端面具有低表面粗糙度。3.如权利要求1所述的环件电阻率检测装置，其特征在于：传动机构包括蜗轮、蜗杆和丝杆，蜗轮的外圈与蜗杆啮合、内圈与丝杆螺纹配合，蜗杆由电机或手轮驱动，丝杆与导向结构配合只能直线进给、不能自转，主动盘通过自身螺纹孔安装在丝杆的端部，蜗轮和蜗杆一体安装在壳体内。4.如权利要求1所述的环件电阻率检测装置，其特征在于：调节件为带有两处反向螺纹段的双向螺杆，支撑块采用上下分体式且包括上块和下块，两个下块均与底座滑动配合、分别与双向螺杆上的两处反向螺纹配合，上块通过底端突出部与下块顶端的凹槽滑动配合且滑动方向平行于传力盘轴心，突出部高度略大于凹槽深度，两个上块配合有同步套，同步套套在两个上块时能带动二者同步滑动。5.如权利要求1所述的环件电阻率检测装置，其特征在于：自定心机构与主动盘之间设有一对加撑块，两个加撑块相互对称且对环件下部形成V形支撑，加撑块的支撑面与支撑块的支撑面高度、角度相同，加撑块通过底端突出部过盈配合的插放在长槽内，突出部分的高度等于长槽深度、宽度略宽于长槽宽度，长槽的走向垂直于传力盘轴心。6.如权利要求1所述的环件电阻率检测装置，其特征在于：数据模块包括操作面板以及依次电连接的显示屏、操作面板电路板和数据处理电路板，数据处理电路板分别与压力传感器和夹紧头电连接，操作面板电路板用于实现操作面板上包括启闭、翻页、测量、计算、存储在内的按键功能，数据处理电路板用于对多通道数据进行接收和相互隔离且对接收的压力及电阻值进行数据处理，显示屏用于根据操作面板的操作显示数据处理电路板处理后的数据。7.如权利要求1所述的环件电阻率检测装置，其特征在于：夹持机构、传动机构、自定心机构和数据模块安装在机架上，机架包括底板和分别设在底板两端的立板和箱体，压力传感器、传力盘和被动盘安装在立板上，自定心机构安装在底板上，传动机构和主动盘安装在底板或箱体外部侧面上，数据模块的人机交互部分安装在箱体外部正面上、其余部分安装在箱体内，底板下侧两边抬高、中间空出形成走线空间，底板上被动盘、主动盘、箱体的位置处设有走线孔，压力传感器和夹紧头的数据线从对应走线孔穿入走线空间再从走线孔穿出
至箱体内。8.如权利要求1所述的环件电阻率检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋燕利，芦赛，华林，吴文林，余永情，王中美，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：