[发明专利]超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置及方法

权利要求书

1.超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置，其特征是，包括收发探头，收发探头与控制器连接；所述收发探头由收发探头稳定定位装置进行准确定位，收发探头稳定定位装置与耦合剂涂抹装置相配合，耦合剂涂抹装置将耦合剂涂抹在收发探头和被测表面之间；

所述收发探头稳定定位装置包括固定装置，所述固定装置上固定偶数个支撑架，支撑架分布于收发探头两侧；所述耦合剂涂抹装置固定于固定装置上，耦合剂涂抹装置包括旋转机构，旋转机构下部与耦合剂喷嘴连接。

2.如权利要求1所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置，其特征是，所述固定装置为回字型支架，所述支撑架通过连接元件固定于回字型支架的下部支架上，所述支撑架以回字型支架的中心线对称分布；所述收发探头固定在回字型支架的下部支架的中心处；所述支撑架的中心线与回字型支架的竖直中心线的夹角为30度；所述回字型支架的下部支架为弧形结构，所述连接元件位于弧形结构的法线方向上；所述支撑架的底部为半圆球形；所述控制器连接有显示器。

3.如权利要求2所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置，其特征是，所述旋转机构包括倒L型传动轴，所述倒L型传动轴固定在回字型支架的上部支架的中心处；所述倒L型传动轴下部连接主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合连接；所述倒L型传动轴的横向结构位于回字型支架的上部支架外，且横向结构与手动摇杆连接；所述倒L型传动轴的竖向结构位于回字型支架内。

4.如权利要求3所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置，其特征是，所述从动齿轮的中心固定与从动齿轮轴线相平行的喷嘴连接管，所述喷嘴连接管底部与耦合剂喷嘴连接；所述耦合剂喷嘴为弧形结构，且耦合剂喷嘴的底端部弯向主动齿轮的轴线位置。

5.如权利要求4所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置，其特征是，所述回字型支架的下部支架中部设有转台，所述收发探头固定在转台上；所述转台与从动齿轮通过连接件固定连接，所述喷嘴连接管穿过转台，所述喷嘴连接管上设有调节开关。

6.利用权利要求1-5任一项所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置测量丝杠表面淬火层厚度方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：将超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置放置于被测表面，收发探头稳定定位装置将其稳定在被测表面上，利用耦合剂涂抹装置在淬火层均匀涂抹耦合剂；

步骤2：控制器控制收发探头的超声波的发射与接收，根据超声波的反射时间和选定的声速确定被测表面的淬火层厚度。

7.如权利要求6所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置测量丝杠表面淬火层厚度方法，其特征是，所述步骤1的具体步骤为：

将超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置放置于被测表面，收发探头稳定定位装置将其稳定在被测表面上，匀速摇动手动摇杆通过倒L型传动轴带动主动齿轮转动，从动齿轮跟随主动齿轮做公转，转台与从动齿轮做同样转动，喷嘴连接管与耦合剂喷嘴跟随从动齿轮转动，利用调节开关调节耦合剂流速，由耦合剂喷嘴匀速转动，使耦合剂均匀涂抹在收发探头与被测表面淬火层之间。

8.如权利要求6所述的超声波测量丝杠表面淬火层厚度装置测量丝杠表面淬火层厚度方法，其特征是，所述步骤2的具体步骤为：

为控制器输入选定的声速v，将收发探头放置于涂有耦合剂的被测表面上，保证收发探头与被测表面耦合良好；

发送超声波进入被测表面淬火层，超声波从被测表面淬火层临界表面开始计时，到达被测表面淬火层边界底面会将超声波反射，收发探头接收到反射回的超声波，得到此周期时间t1；同时超声波由被测表面淬火层临界表面返回，第二次在被测表面淬火层边界底面反射后收发探头接收第二次周期时间t2，超声波在淬火层飞行时间确定为t＝t2-t1；以指定的周期重复发送和接收多次，则被测表面淬火层厚度δ为：

δ=vt2.]]>