[发明专利]一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别是涉及一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统。

背景技术

超硬材料刀具中的金刚石刀具的工作状况一般比较恶劣，常常需要承受循环载荷以及冷热交替的温度变化，刀具材料内部会产生反复变化的热应力和热应变，从而引起刀具材料的热疲劳，刀具易折易碎，刀具寿命低；影响结构安全性的“疲劳”（包括热疲劳、冲击疲劳、机械疲劳等），实际上就是裂纹从成核、萌生、扩展，到最终破坏的整个过程。国内外对于金属构件的热疲劳问题进行了较为深入的研究，但均处于实验总结规律和定性的对比分析阶段。对于金刚石的热疲劳实验和检测方法也比较局限。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统，其将机械阻抗表示为各种激振，通过阻抗分析仪，分析内部裂纹情况；通过电阻抗类比机械阻抗，通过电信号的变化，分析机械结构内部的变化；实现了无损探伤。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统，该采用机电阻抗的金刚石裂纹探测系统包括支架上设有软质纸，软质纸上放置待测金刚石，待测金刚石上放置压电陶瓷，压电陶瓷通过电线连接到阻抗分析仪，阻抗分析仪通过数据线连接到接口板，接口板通过数据线连接到电脑；

优选的是，所述阻抗分析仪为HP4194A分析仪。

本发明的有益效果是：本发明一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统，其将机械阻抗表示为各种激振，通过阻抗分析仪，分析内部裂纹情况；通过电阻抗类比机械阻抗，通过电信号的变化，分析机械结构内部的变化；实现了无损探伤。

附图说明

图1是本发明一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统，该采用机电阻抗的金刚石裂纹探测系统包括支架4上设有软质纸3，软质纸3上放置待测金刚石2，待测金刚石2上放置压电陶瓷1，压电陶瓷1通过电线8连接到阻抗分析仪5，阻抗分析仪5通过数据线9连接到接口板6，接口板6通过数据线9连接到电脑7；所述阻抗分析仪为HP4194A分析仪。

一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统的工作原理为：首先将软质纸3放于支架4上，然后将待测的主结构2放于软质纸3上面，让待测金刚石2处于自由振动状态。与将压电陶瓷1作为单一的传感器不同，本发明将压电陶瓷1既作为激励元件，同时也将压电陶瓷1作为传感器使用。将压电陶瓷1黏贴于待测金刚石2表面，施加一定频率的交流电压，会在待测金刚石2产生激振，同时待测金刚石2产生机械应变，又调制了通过压电陶瓷1的电流。通过测定压电陶瓷1的电阻抗，可以分析出该激振下压电陶瓷1和待测金刚石2的机械结构的机械阻抗信号。当待测金刚石2内部有裂纹或损伤时，机械阻抗信号就会发生变化。将实时电阻抗信号通过阻抗分析仪5采集，并通过接口板6将阻抗分析仪5采集到的电阻抗信号传输到电脑7中，将电陶瓷1和待测金刚石2的机械结构完好时的电阻抗信号与进过实验以后的待测金刚石2的电阻抗信号对比，可以分析出待测金刚石2内部损伤。

本发明一种基本机电阻抗的金刚石裂纹探测系统，其将机械阻抗表示为各种激振，通过阻抗分析仪，分析内部裂纹情况；通过电阻抗类比机械阻抗，通过电信号的变化，分析机械结构内部的变化；实现了无损探伤。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。