一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及检验检测领域，特别涉及一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置及方法，所述装置包括超声相控阵仪器和若干校准块，所述校准块材料与待测零件材料相同，所述校准块内设置校准环槽，校准环槽尺寸与待测零件环槽设计尺寸相同或相近，超声相控阵仪器通过检测校准环槽获取测量基准，在所述测量基准的基础上进行待测零件环槽实际宽度测量，所述方法采用上述装置，利用了超声相控阵仪器，在不借助机械装置的情况下实现图像扫查成像，可实现零件装配状态下的原位检测，从零件的外部进行测量，不受零件开口大小、环槽位置深度的影响，对于外场已装机零件的内腔环槽尺寸测量排故，无需拆卸零件，具有经济快捷效果。具有经济快捷效果。具有经济快捷效果。

【技术实现步骤摘要】
一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置及方法


[0001]本专利技术涉及检验检测领域，特别涉及一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置及方法。

技术介绍

[0002]飞机的收放系统、液压系统、生命保障系统等含有大量的回转体结构件，在飞机的起飞、飞行、降落过程中发挥着重要的作用。如飞机的起落架装置，由回转体零件组成，这类零件内部的环槽尺寸直接影响组件的气密性、工作效能及内部胶圈、挡圈的使用寿命。
[0003]在生产现场，航空工业回转体零件内部环槽的厚度可采用超声测厚仪测厚，宽度一般采用定制的卡尺、塞规等常规测量工具进行测量，以验证加工工艺的可靠性，但是由于这类零件结构复杂、零件开口尺寸小(部分零件属于半封闭状态)、内腔深度较深，环槽宽度的测量难度大，无法实现环槽尺寸的快速准确检测。
[0004]虽然对于内腔尺寸检测可采用工业CT测量，但是该方法的设备昂贵，投入成本高，而且需将零件送至CT设备安置地点检测，对于生产现场的航空工业回转体零件不便于操作。
[0005]因此，目前亟需要一种技术方案，以解决现有航空工业回转体零件无法实现内部环槽尺寸快速检测的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对现有航空工业回转体零件无法实现内部环槽尺寸快速检测的技术问题，提供了一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置及方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，包括超声相控阵仪器和若干校准块，所述校准块材料与待测零件材料相同，所述校准块内设置校准环槽，校准环槽尺寸与待测零件环槽设计尺寸相同或相近，超声相控阵仪器通过检测校准环槽获取测量基准，在所述测量基准的基础上进行待测零件环槽实际宽度测量。
[0009]本专利技术的一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，通过采用超声相控阵仪器检测零件内部环槽宽度，实现超声相控阵仪器的参数调节，为待测零件环槽检测提供测量基准，在不借助机械装置的情况下实现图像扫查成像，实现待测零件环槽的原位准确检测，检测效率高，可实现快速电子扫描，十分便携，同时，通过采用超声相控阵仪器从零件的外部进行测量，不受零件开口大小、环槽位置深度等的影响，对于外场已装机零件的内部环槽尺寸测量排故，无需拆卸零件，具有经济快捷的效果。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述测量基准包括超声相控阵仪器检测校准环槽时的一次底波波高G、光标移动至与校准环槽宽度适应时的波高降幅
‑
Z dB。此两处的波高代表环槽的两边界处反射的超声回波信号的强弱，可通过信号强弱表征环槽边界，进而准确确定环槽宽度。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述待测零件环槽设计尺寸参数包括环槽处零件最小外直径D
min
、最大外直径D
max
，环槽处最小壁厚H
min
、最大壁厚H
max
，环槽最小宽度W
min
、最大宽度W
max
，环槽底部最小倒圆半径R
min
、最大倒圆半径R
max
，单位均为mm；
[0012]所述校准环槽尺寸参数A＝(Dn，Hm，Wx，Ry)；Dn为校准环槽处零件外直径d
n
的集合Dn{d1,....,d
n
}，d1,....,d
n
为等差数列，d1≤D
min
，D
max
≤d
n
；Hm为校准环槽处壁厚h
m
的集合Hm{h1,....,h
m
}，h1,....,h
m
为等差数列，h1≤H
min
，H
max
≤h
m
；Wx为校准环槽宽度w
x
的集合Wx{w1,....,w
x
}，w1,....,w
x
为等差数列，w1≤W
min
，W
max
≤w
x
；Ry为校准环槽底部倒圆半径大小r
y
的集合Ry{r1,....,r
y
}，r1,....,r
y
为等差数列，r1≤R
min
，R
max
≤r
y
，单位均为mm。A为用于表征校准环槽尺寸的参数集合，使校准环槽的尺寸参数与待测零件环槽尺寸参数相适应，为待测零件环槽的宽度测量提供准确的测量基准。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所有校准块制备完成后分别进行校准环槽的计量标定。计量标定为采用现有技术的例如工业CT测量等检测途径进行校准环槽的准确测量，使校准环槽的尺寸精确，为待测零件环槽提供准确的测量基准，提高测量准确度。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述超声相控阵仪器通过A扫及D扫显示；所述超声相控阵仪器的聚焦扫查方式为垂直聚焦、线性扫查，聚焦深度hm，单位mm。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述超声相控阵仪器包括探头，所述探头包括N个线性排列的晶元，所述晶元尺寸长为a、宽为b，单位mm；所述探头每次聚焦激发晶元数量S＝a/b，S为计算结果取整，S为2
k
，k为正整数，且(N
‑
S)*b＞校准环槽宽度w
x
；所述探头每次聚焦激发间隔晶元数量≤1。晶元的长度a增加能够使超声声束主瓣和栅瓣的宽度减小，而无法改变或减小栅瓣的幅度，晶元长度a是宽度b的2倍时，相控线阵的聚焦指向性极差，而当a＝16b时，波束具有良好的指向性和聚焦性，但当宽度b继续增加时，波束的形状没有改变，波束的能量强度却有所减弱，故在生产制造探头时一般要求a≥16b，每组激发的晶元数量的增加，主瓣宽度逐渐变窄，波束聚焦指向性得到逐渐改善，旁瓣幅值逐渐减小，但是随着S的增加，系统的通道数量也随之增加，从而增加了系统的复杂性和成本，所以，一般可取N≥16，在此原理基础上，采用每次聚焦激发晶元数量S＝a/b，能够实现通过快速计算，获得理想的超声声束，提高校准环槽和待测零件环槽的测量效率和测量精度。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述探头与待测零件之间设置延迟块，所述延迟块厚度为≥h
m
*V2/V1；h
m
为校准环槽处壁厚，V2为延迟块材料声速，V1为校准块材料声速。通过增加延迟快，减少超声近场盲区以及近场区的干扰，以获得利于测量观察的信号。
[0017]一种回转体零件内部环槽宽度测量的方法，采用如上所述一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，通过超声相控阵仪器检测校准块内校准环槽，获取测量校准环槽时的一次底波波高G、光标移动至与校准环槽宽度适应时的波高降幅
‑
Z dB，再在待测零件环槽的检测图像上获取一次底波波高G、波高降幅
‑
Z dB时的光标间距，所述光标间距即为待测零件环槽的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，其特征在于，包括超声相控阵仪器和若干校准块，所述校准块材料与待测零件材料相同，所述校准块内设置校准环槽，校准环槽尺寸与待测零件环槽设计尺寸相同或相近，超声相控阵仪器通过检测校准环槽获取测量基准，在所述测量基准的基础上进行待测零件环槽实际宽度测量。2.如权利要求1所述的一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，其特征在于，所述测量基准包括超声相控阵仪器检测校准环槽时的一次底波波高G、光标移动至与校准环槽宽度适应时的波高降幅
‑
Z dB。3.如权利要求1所述的一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，其特征在于，所述待测零件环槽设计尺寸参数包括环槽处零件最小外直径D
min
、最大外直径D
max
，环槽处最小壁厚H
min
、最大壁厚H
max
，环槽最小宽度W
min
、最大宽度W
max
，环槽底部最小倒圆半径R
min
、最大倒圆半径R
max
，单位均为mm；所述校准环槽尺寸参数A=（Dn，Hm，Wx，Ry）；Dn为校准环槽处零件外直径d
n
的集合Dn{d1,....,d
n
}，d1,....,d
n
为等差数列，d1≤D
min
，D
max
≤d
n
；Hm为校准环槽处壁厚h
m
的集合Hm{h1,....,h
m
}，h1,....,h
m 为等差数列，h1≤H
min
，H
max
≤h
m
；Wx为校准环槽宽度w
x
的集合Wx{w1,....,w
x
}，w1,....,w
x
为等差数列，w1≤W
min
，W
max
≤w
x
；Ry为校准环槽底部倒圆半径大小r
y
的集合Ry{ r1,....,r
y }，r1,....,r
y
为等差数列，r1≤R
min
，R
max
≤r
y
，单位均为mm。4.如权利要求3所述的一种回转体零件内部环槽宽度测量的装置，其特征在于，所有校准块制备完成后分别进行校准环槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡怀阳，朱绪胜，陈代鑫，钟杨杨，岳诚，陈俊佑，周力，徐龙，刘爱明，缑建杰，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：