[发明专利]一种测量电磁超声换能器在试件表面声场分布的实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量电磁超声换能器在试件表面声场分布的实验装置，属于电磁超声换能器的实验装置领域。

背景技术

电磁超声技术具有无需表面预处理、无需耦合剂、检测速度快和检测高温物体等优点，在无损检测和无损评估领域得到了广泛应用。目前国内外学者通过理论建模计算电磁超声换能器声场分布，研究电磁超声换能器工作机理和提高电磁超声换能器换能效率。为验证所建模型的正确性，需要设计合适的实验对仿真结果进行验证，一般采用传感器测量试件表面声场分布。目前对电磁超声换能器在试件表面声场分布的测量倾向于点测量和线测量，不能将电磁超声换能器在整个试件表面的超声声场分布描述出来。目前国内外没有能够有效测量电磁超声换能器在试件表面声场分布的实验设备。

发明内容

本发明为解决现有实验设备不能有效测量电磁超声换能器在试件表面声场分布的问题。

为解决上述技术问题提供一种测量电磁超声换能器在试件表面声场分布的实验装置，所述装置包括上固定板、下固定板、底架、两个侧面固定板、支撑杆、丝杠组和表面声场检测探头，所述底架的上端为水平面，底架的左右两侧分别固定设置有滑轨，两个滑轨相互平行且均为水平直轨，两个侧面固定板分别竖直设置在底架的左右两侧，两个侧面固定板相互平行且二者的内侧面上相同高度处分别设置有两个承载板，两个承载板的一端分别固定连接在两个侧面固定板的内侧，两个承载板的另一端分别搭放在两个滑轨上，所述支撑杆共两个，两个支撑杆的两端分别垂直固定在两个侧面固定板的内侧面上且两个支撑杆设置在底架上方的相同高度处，上固定板搭放在两个支撑杆上，所述丝杠组为多个丝杠相互平行所组成，丝杠组内每个丝杠的上端垂直设置在上固定板上，丝杠组内每个丝杠的下端垂直固定在下固定板的上端面上，表面声场检测探头水平固定在下固定板的上板面上。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明使用时将试件水平放置于底架的上端面上，表面声场检测探头可以通过上固定板沿两个支撑杆长度方向的滑动以及两个承载板沿两个滑轨长度方向的滑动来实现对整个试件表面超声声场分布的测量，测量电磁超声换能器在试件表面任意一点激发的表面声场，从而完整地描述电磁超声换能器在试件的表面声场分布情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，图2为图1中加入试件和电磁超声换能器后的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种测量电磁超声换能器在试件表面声场分布的实验装置，所述装置包括上固定板1、下固定板3、底架6、两个侧面固定板10、支撑杆13、丝杠组2和表面声场检测探头9，所述底架6的上端为水平面，底架6的左右两侧分别固定设置有滑轨22，两个滑轨22相互平行且均为水平直轨，两个侧面固定板10分别竖直设置在底架6的左右两侧，两个侧面固定板10相互平行且二者的内侧面上相同高度处分别设置有两个承载板15，两个承载板15的一端分别固定连接在两个侧面固定板10的内侧，两个承载板15的另一端分别搭放在两个滑轨22上，所述支撑杆13共两个，两个支撑杆13的两端分别垂直固定在两个侧面固定板10的内侧面上且两个支撑杆13设置在底架6上方的相同高度处，上固定板1搭放在两个支撑杆13上，所述丝杠组2为多个丝杠相互平行所组成，丝杠组2内每个丝杠的上端垂直设置在上固定板1上，丝杠组2内每个丝杠的下端垂直固定在下固定板3的上端面上，表面声场检测探头9水平固定在下固定板3的上板面上。

丝杠的位移精度计算公式为

ds=θ0360n0l0]]>

式中ds——位移精度；

θ₀——步进电机步距角；

l₀——丝杠螺距长度。

n₀——步进电机自身细分数。

齿轮齿条位移精度的计算公式为