[发明专利]一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置及测厚方法

说明书

本发明提出了一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置及测厚方法，属于大型高速回转装备技术领域，特别是涉及一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置及测厚方法。解决了当前大型高速回转装备零件厚度难以测量，测量精度低的问题。它包括超声波探头、转台、搭载平台、工控机和数据处理机构，所述超声波探头通过杆件与转台固定相连，所述超声波探头与数据处理机构通讯相连，所述转台与工控机相连，通过工控机控制转台旋转的角度与频率，所述搭载平台与转台同轴设置，所述搭载平台不随控制转台一同转动，所述搭载平台上同轴放置待测工件。它主要用于大型高速回转装备测厚与检测工作。

技术领域

本发明属于大型高速回转装备技术领域，特别是涉及一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置及测厚方法。

背景技术

大型高速回转装备通常高度大于3m，直径大于1.5m，转速大于1.5万转每分钟。以航空发动机为例。航空发动机被誉为“王冠上的明珠”，是提高我国核心竞争力的最重要因素之一，转子作为航空发动机上的核心部件，担负着重要的使命，加工的精度直接影响到整机装配以及整体性能，然而，转子类零件厚度的测量一直没有得到有效的研究和解决，当前在航空发动机转子类零件在测量厚度时主要采用传统测量方式，传统测量方式存在精度低、不能实时测量且容易损坏工件等缺陷。超声是一种常用的无损检测技术，是一种高效的厚度测量技术。现有的超声测厚装置一般需要人工测量，都是由人工手持台式或者手持设备，无法实现自动测量。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置及测厚方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置，它包括超声波探头、转台、搭载平台、工控机和数据处理机构，所述超声波探头通过杆件与转台固定相连，所述超声波探头与数据处理机构通讯相连，所述转台与工控机相连，通过工控机控制转台旋转的角度与频率，所述搭载平台与转台同轴设置，所述搭载平台不随控制转台一同转动，所述搭载平台上同轴放置待测工件。

更进一步的，所述待测工件外表面涂有耦合剂

本发明还提供了一种基于超声原理的大型高速装备测厚方法，它包括以下步骤：

步骤一：将待测工件同轴固定放置在搭载平台上，在待测工件外表面涂上耦合剂；

步骤二：对工控机的输出参数进行设定，转台根据工控机的设定参数进行旋转，带动其上固定连接的超声波探头旋转并进行测量；

步骤三：超声波探头将测量到的实时数据发送到数据处理机构，数据处理机构对原始信号进行预处理，将预处理后的信号发送至主控芯片，主控芯片完成信号的计算，计算出该测量点的工件厚度，并将计算结果传送至显示模块，显示具体的数值；

步骤四：超声波探头旋转一周，数据处理机构完成对整个待测工件的厚度测量与检测。

更进一步的，所述步骤三中的预处理包括滤波处理和放大处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了当前大型高速回转装备零件厚度难以测量，测量精度低的问题。本发明免除了人工手持设备引起的误差，提出了一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置及测厚方法。采用对整个圆周进行测量的方式，不仅可完成零件厚度的测量，同时可以对零件可能存在的缺陷进行检测，对零件及逆行缺陷检测以及相关指标的评定，而且可以对零件轮廓进行重构，具有精度高，综合检测等优点，同时人机交互方便，易于操作等。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于超声原理的大型高速装备测厚装置结构示意图

图2为本发明所述的数据处理机构处理流程图

1-待测工件，2-超声波探头，3-转台，4-搭载平台

具体实施方式