[发明专利]便携式回转支承滚道淬火深度无损检测装置

说明书

技术领域

本发明属于工业检测技术领域，具体涉及一种便携式无损检测回转支承滚道淬火深度的检测装置。

背景技术

回转支承滚道在工作时需承受较大的轴向力、径向力、倾覆力矩，且与滚动体连续摩擦接触，为保证滚道的强度、耐磨性，需要对滚道进行淬火处理。淬火时要求淬火深度要在要求范围内，且在整圈的深度要均匀，否则会导致力学性能低下和整圈热处理后变形较大。

传统的切片检测淬火深度方法需要破坏回转支承，因此其具有无法批量检验、效率低下的缺点。目前的热处理无损检测装置具有以下弊端，导致测量误差较大：1、未考虑回转支承制造工艺的特点，用通用的材料性能参数作为测量依据；2、忽略了不同型号回转支承的形状、尺寸对测量结果的影响；3、当被测回转支承的毛坯、工艺发生变化时，无法对检测参数作出相应修正。

发明内容

本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种便携式回转支承滚道淬火深度无损检测装置，采用接触式无损检测技术方案，通过传感器将淬火深度的变化转换为电流的变化，并通过嵌入式数据运算核心将电流信号辨识为对应的淬火深度值。

本发明的技术方案是这样得以实现的：一种便携式回转支承滚道淬火深度无损检测装置，其特点是：它包括：1）前端为圆弧状的用于与回转支承滚道1接触的滚道专用测量头2；2）安装于测量头内的前端传感器3；3）将前端传感器的输出信号转换为电流信号的数据采集子系统；4）用于人机对话输入要检测的回转支承材料及滚道直径等参数的人机交互子系统；5）根据人机交互子系统输入的滚道的尺寸和型号自动匹配相应的参数辨识算法，将数据采集子系统采集来的电流信号进行数据运算，并将测量结果通过人机交互子系统显示在用户界面上的嵌入式数据运算核心；6）用于提供工作电源的电源模块。

本发明采用非线性参数辨识算法，将电信号参数转换为淬火深度参数，该算法带有经验数据库，检测精度随着测量样本的增加而提高；针对不同尺寸的滚道建立不同的参数辨识子程序，避免因为尺寸及形状变化引起的测量误差。无需破坏回转支承就可检测，在使用前进行参数标定，当被测回转支承的毛坯、工艺发生变化时，可以对检测参数作出相应修正，使用方便，精度高，体积小，方便携带。

附图说明

图1是本发明的原理方框图。

图2是本发明的回转支承内滚道的检测原理图

图中：1——回转支承滚道；2——滚道专用测量头；3——前端传感器。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括：1）前端为圆弧状的用于与回转支承滚道1接触的滚道专用测量头2；2）安装于测量头内的前端传感器3；3）将前端传感器的输出信号转换为电流信号的数据采集子系统；4）用于人机对话输入要检测的回转支承材料及滚道直径等参数的人机交互子系统；5）根据人机交互子系统输入的滚道的尺寸和型号自动匹配相应的参数辨识算法，将数据采集子系统采集来的电流信号进行数据运算，并将测量结果通过人机交互子系统显示在用户界面上的嵌入式数据运算核心；6）用于提供工作电源的电源模块。嵌入式数据运算核心采用基于DSP2000芯片的嵌入式系统；采用带有经验数据库的非线性参数辨识算法，将电信号参数转换为淬火深度参数，检测精度随着测量样本的增加而提高；针对不同尺寸的滚道建立不同的参数辨识子程序，避免因为尺寸及形状变化引起的测量误差。人机交互子系统具有型号选择功能、样本输入功能、测量结果显示功能、与计算机传输功能。电源模块带有蓄电池逆变电源，没有交流电也可正常使用。

在使用前需进行标定，针对不同形状的滚道需分别进行标定，针对相同形状、尺寸不同的滚道系列，只需标定中间尺寸的一种滚道，其它尺寸的滚道可通过参数辨识算法中的非线性相关系数进行补偿。标定时用本发明测量已测定淬火深度的试样，得出一组淬火深度与前端传感器3的电流的对应关系，并将该组数据通过人机界面输入嵌入式数据运算核心中，即可完成标定。当回转支承制造工艺发生细微改变时，只需在嵌入式数据运算核心中进行补偿即可恢复测量精度；当发生材料改变或较大工艺改变时，需重新进行标定操作。

测量时，操作人员首先打开检测装置的电源开关，并等待设备初始化完毕。每次开机后需要用标准试样校准检测装置，检查传感器有否产生零漂、检测电路工作是否正常。设备校准完毕后，操作人员首先在人机界面中选择被测回转支承滚道1的型号，要检测的回转支承滚道的材料、直径，如材料为50Mn，滚道直径为34.985mm；人机交互子系统将选择的参数输入到嵌入式数据运算核心中，运算核心自动选择与该滚道相匹配的参数辨识算法子程序；根据被测回转支承滚道1的参数选择对应的滚道专用测量头2；准备工作完成后，操作人只需将内置有前端传感器3的滚道专用测量头2贴紧被测回转支承滚道1的表面即可获得淬火深度值，一般为了检查淬火均匀性以及防止误测，都会在滚道圆周方向选择多个测点，以获得一组深度数据，提高测量准确性。