一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置，包括测量工作台和设置在测量工作台上的超声波测量机构；所述超声波测量机构包括测量臂、超声波探头以及自适应拉紧弹簧，所述测量臂的一端转动连接在测量工作台的台面上，该测量臂的另一端与所述超声波探头连接；所述自适应拉紧弹簧的两端分别连接在测量臂和测量工作台上；在工作状态下，所述自适应拉紧弹簧促使测量臂往靠近工件的方向下压，所述超声波探头贴在工件的表面。该超声波测量装置能够连续紧贴着移动状态下的工件表面进行测量，有利于提高测量的准确性。有利于提高测量的准确性。有利于提高测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置


[0001]本技术涉及超声波测量装置，具体涉及一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置。

技术介绍

[0002]工件在制作过程中，由于受到各种工艺和材料等因素影响，且这种影响若不能完全消失，将形成残余应力。残余应力的存在会使物体尺寸和形状发生变化：当变形物体内存在残余应力，物体将会产生相应的弹性变形或晶格畸变；若残余应力消失，相应的变形也会消失，引起物体的尺寸和形状改变。残余应力的存在会使零件寿命缩短，对于飞机火箭等对零部件尺寸误差有极高要求的设备而言，将会造成极大危害。工件残余应力的分布是否合理、大小是否适当，是工件使用的一个重要指标，残余应力的测量有助于了解工件残余应力分布和材料服役安全预测，改善工件制作工艺，提高工件的使用寿命和使用安全。
[0003]目前残余应力测量主要有无损检测和有损检测。有损检测是通过应力释放的方法进行检测，如盲孔法和化学检测法，但这些检测方法将会对工件造成不可逆的损伤，测量过程中会由于切割等作用，引起工件的损伤和屈服，影响测量效果。无损方法包括X射线法、中子衍射法和超声波法。X射线法由于X射线的穿透深度较小，只能测量材料表面的残余应力，若测量材料内部的残余应力或者测量应力梯度，X射线测量能力大幅降低，无法满足要求；中子衍射法受所需设备限制，无法在工作现场进行测量，限制了中子衍射测量法的商业应用；超声波法由于测试速度快、测量深度较大、硬件成本低、操作简单、对人体无害、测试无损等优点，吸引学术界与工业界的广泛关注，是无损检测当中颇具潜力的一种方法。
[0004]目前针对工件不同深度的残余应力超声检测方法是通过倾斜入射不同频率的超声波激励出临界折射纵波来测量，只能测量出工件表面和较浅的深度的残余应力，无法对覆盖区域所有深度进行测量得到全面的测量结果，需要不断移动装置进行测量，不仅费时费力，环境条件的变化也会导致测量结果不够精确，无法为实验结果提供有力的支撑数据；由于残余应力是相互作用的，小范围的残余应力测量无法得到更加全面完整的分析结果。尤其是，为考虑残余应力测量的准确性，超声波探头需要紧贴工件表面进行测量，对于连续移动的工件，将探头放置上去进行测量的方法贴合度还不够紧密，不利于提高装置测量的准确性。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置，该超声波测量装置能够连续紧贴着移动状态下的工件表面进行测量，有利于测量的准确性。
[0006]本技术的目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置，包括测量工作台和设置在测量工作台上的超声波测量机构；
[0008]所述超声波测量机构包括测量臂、超声波探头以及自适应拉紧弹簧，所述测量臂的一端转动连接在测量工作台的台面上，该测量臂的另一端与所述超声波探头连接；所述自适应拉紧弹簧的两端分别连接在测量臂和测量工作台上；在工作状态下，所述自适应拉紧弹簧促使测量臂往靠近工件的方向下压，所述超声波探头贴在工件的表面。
[0009]上述用于连续测量移动工件的超声波测量装置的工作原理为：
[0010]工作时，通过输送装置对工件进行持续输送；开始探测待测工件内部残余应力时，自适应拉紧弹簧提供向下拉力，在拉力作用下超声波探头向下紧压待测工件表面，随着待测工件的持续移动，超声波探头能够保持向下紧贴待测工件表面。进一步，如果遇到工件表面厚度不一的地方，测量臂会随着上下起伏，同时自适应拉紧弹簧进行自适应伸缩，从而保证超声波探头依然能够向下紧贴待测工件表面。
[0011]本技术的一个优选方案，其中，所述测量臂的一端通过转动结构转动连接在测量工作台的台面上，所述转动结构包括第一转动结构和第二转动结构，所述第一转动结构的转动平面与所述第二转动结构的转动平面垂直，所述第一转动结构包括转动安装座，所述测量臂的一端通过转轴连接在所述转动安装座上；所述第二转动结构包括推力轴承，所述推力轴承的其中一个垫片固定在测量工作台上，该推力轴承的另一个垫片与所述转动安装座连接。通过上述结构，测量臂可以在两个自由度上进行任意旋转摆动，从而应对不同的加工情况。
[0012]本技术的一个优选方案，其中，所述测量臂由两段臂杆构成，两段臂杆之间通过可调节相对位置的调节螺栓实现固定连接。这样，通过调节两段臂杆之间的相对位置，能够探测工作面区域内工件任意位置，适应不同厚度的工件，即遇到较厚的可抬起探测装置，此外，大范围的探测能够得到工件完整的分析结果。
[0013]本技术的一个优选方案，其中，所述测量臂的另一端通过万向连接杆与所述超声波探头连接，所述万向连接杆的一端为球头结构，该万向连接杆的另一端与所述超声波探头转动连接；所述测量臂的另一端的端部位置设有与所述球头结构的配合的凹槽。通过上述结构，如果遇到工件表面厚度不一的地方，万向连接杆可以进行对应方向的摆动调整，能够提供一定的高度调整余量，适应厚度不一的表面。
[0014]本技术的一个优选方案，其中，所述自适应拉紧弹簧通过滑动连接结构与所述测量工作台连接，所述滑动连接结构包括滑块和滑轨，所述滑块配合在滑轨的滑槽中，且与所述自适应拉紧弹簧连接；
[0015]所述滑轨的滑槽的延伸方向与工件的输送方向垂直。
[0016]本技术的一个优选方案，其中，所述测量工作台的下方设有输送装置，该输送装置包括输送平台、输送辊和输送驱动机构。
[0017]进一步，所述输送平台通过高度调节结构连接在测量工作台的台柱上，所述高度调节结构包括调节安装架和固定螺栓，所述调节安装架上设有与所述测量工作台的台柱配合的安装槽，该安装槽的开口处设有螺栓孔，所述固定螺栓穿过所述螺栓孔将调节安装架固定在测量工作台的台柱上。
[0018]本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0019]1、本技术的超声波测量装置能够连续紧贴着移动状态下的工件表面进行测量，有利于测量的准确性。
[0020]2、通过设置在测量臂和自适应拉紧弹簧，在遇到工件表面厚度不一的地方，测量臂会随着上下起伏，同时自适应拉紧弹簧进行自适应伸缩，从而保证超声波探头依然能够向下紧贴待测工件表面。
[0021]3、通过设置两段结构的测量臂能够大范围探测工件表面，获取工件不同位置区域的内部结果。
附图说明
[0022]图1为本技术的用于连续测量移动工件的超声波测量装置的侧视图。
[0023]图2为本技术的用于连续测量移动工件的超声波测量装置的立体结构示意图。
[0024]图3为本技术的超声波探头和万向连接杆的立体结构示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本领域的技术人员很好地理解本技术的技术方案，下面结合实施例和附图对本技术作进一步描述，但本技术的实施方式不仅限于此。
[0026]参见图1
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3，本实施例的用于连续测量移动工件的超声波测量装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连续测量移动工件的超声波测量装置，其特征在于，包括测量工作台和设置在测量工作台上的超声波测量机构；所述超声波测量机构包括测量臂、超声波探头以及自适应拉紧弹簧，所述测量臂的一端转动连接在测量工作台的台面上，该测量臂的另一端与所述超声波探头连接；所述自适应拉紧弹簧的两端分别连接在测量臂和测量工作台上；在工作状态下，所述自适应拉紧弹簧促使测量臂往靠近工件的方向下压，所述超声波探头贴在工件的表面。2.根据权利要求1所述的用于连续测量移动工件的超声波测量装置，其特征在于，所述测量臂的一端通过转动结构转动连接在测量工作台的台面上，所述转动结构包括第一转动结构和第二转动结构，所述第一转动结构的转动平面与所述第二转动结构的转动平面垂直，所述第一转动结构包括转动安装座，所述测量臂的一端通过转轴连接在所述转动安装座上；所述第二转动结构包括推力轴承，所述推力轴承的其中一个垫片固定在测量工作台上，该推力轴承的另一个垫片与所述转动安装座连接。3.根据权利要求1所述的用于连续测量移动工件的超声波测量装置，其特征在于，所述测量臂由两段臂杆构成，两段臂杆之间通过可调节相对位置的调节螺栓实现固定连接。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖钦涛，袁懋诞，陈振楠，曾咸富，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：