[发明专利]快速预测灰铸铁共晶度的装置及获取灰铸铁共晶度的方法

权利要求书

1.一种快速预测灰铸铁共晶度的装置，其组成包括：高频数据采集卡，其特征是：所述的高频数据采集卡与计算机连接，所述的计算机与高频信号发生器连接，所述的高频信号发生器与超声波发射压电传感器和超声波接收压电传感器连接，所述的超声波发射压电传感器以及超声波接收压电传感器与灰铸铁试件接触，所述的灰铸铁试件安装在载物台上方，所述的载物台侧面安装有高精度位移传感器，所述的高精度位移传感器与所述的高频数据采集卡连接。

2.根据权利要求1所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置，其特征是：所述的高精度位移传感器上方具有带螺纹的连接杆，所述的带螺纹的连接杆穿过压板，所述的压板的上平面、下平面分别安装有2个螺母A。

3.根据权利要求1或2所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置，其特征是：所述的高精度位移传感器下方具有连接孔，所述的连接孔内装有螺栓，所述的螺栓穿过所述的载物台、螺母B，所述的螺母B安装在所述的载物台内侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置，其特征是：所述的计算机的信号输出控制端与所述的高频信号发生器的信号输入端连接，所述的高频信号发生器的高频正弦波电压输出端与所述的超声波发射压电传感器的高频正弦波电压输入端连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置，其特征是：所述的超声波发射压电传感器的电压信号输出端与所述的高频数据采集卡的发射超声波压电传感器电压信号输入端连接，所述的超声波发射压电传感器的超声波输出端与所述的超声波接收压电传感器的超声波输入端通过超声波耦合胶与待测所述的灰铸铁试件连接。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置，其特征是：所述的超声波接收压电传感器的电压信号输出端与所述的高频数据采集卡的接收压电传感器电压信号输入端连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置，其特征是：所述的高精度位移传感器的超声波传播距离信号输出端与所述的高频数据采集卡的超声波传播距离信号输入端连接，所述的高频数据采集卡的三路电压信号输出端与所述的计算机的三路电压信号输入端连接。

8.一种利用权利要求1-7之一所述的快速预测灰铸铁共晶度的装置的获取方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

（1）首先将超声波发射压电传感器和超声波接收压电传感器用超声波耦合胶固定在灰铸铁试件的相对的两端；

（2）将所述的灰铸铁试件安放在载物台上，并将高精度位移传感器安装在所述的灰铸铁试件的一端；

（3）计算机控制高频信号发生器发出高频正弦波，作为所述的超声波发射压电传感器的激励电压信号；

（4）高频数据采集卡采集所述的超声波发射压电传感器上的激励电压信号，并且发送给所述的计算机，作为初始参考信号；同时，所述的超声波发射压电传感器产生4.5MHz的超声波纵波，超声波纵波穿过待测所述的灰铸铁试件，并由所述的超声波接收压电传感器接收；

（5）所述的超声波接收压电传感器将接收到的超声波纵波转换为电压信号，该电压信号被所述的高频数据采集卡采集，并且发送给所述的计算机，作为传播后的测量信号；

（6）所述的高精度位移传感器测量出超声波纵波在待测所述的灰铸铁试件的传播距离s；

（7）由所述的计算机根据所述的超声波接收压电传感器和所述的超声波发射压电传感器产生的测量信号和参考信号，计算超声波纵波的传播时间t，并根据公式v=s/t求得超声波纵波在所述的灰铸铁试件内的传播速度v；

（8）根据获取的传播速度v，并根据超声波传播速度与灰铸铁共晶度的关系来预测所述的灰铸铁试件的共晶度。