[发明专利]一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置

说明书

一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，属于油膜厚度测量技术领域。超声波换能器通过换能器支架与二维角度调整台固接，二维角度调整台固定安装于竖直移动平台的竖直移动载物台上，竖直移动平台固定安装于水平移动平台上，水平移动平台固定在龙门架的水平横梁上，龙门架固定在超精密加工机床床身上，超声波信号发生及接收模块固定在超精密加工机床床身上；超声波信号发生及接收模块与超声波换能器之间通过线缆双向连接进行信号传输。本发明的用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，以超声波换能器作为油膜厚度的测量传感器，基于超声波技术对测量液体静压导轨的油膜厚度进行测量，从而提高油膜厚度的测量准确性。

技术领域

本发明属于油膜厚度测量技术领域，具体涉及一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置。

背景技术

液体静压导轨是超精密加工机床中最重要的部件之一，液体静压导轨采用油液润滑形式，液体静压导轨工作时，在高压油液的作用下导轨基座与导轨溜板之间始终存在润滑油膜，油膜厚度是影响液体静压导轨运行状态的重要参数。

目前，测量油膜厚度的最常用装置是采用电感测微仪(或其他高精度位移传感器)，将电感测微仪垂直放置于液体静压导轨溜板上，使电感测微仪的测头与液体静压导轨溜板的上表面充分接触，并保证电感测微仪的示数始终处于其有效量程内。分别记录高压润滑油正常供给时电感测微仪的示数A和不供给高压润滑油时电感测微仪的示数B，计算得到示数A与示数B之间的差值，并以该差值作为油膜的厚度值，该厚度值并不是测量得到的，而是由测量导轨溜板位置变化情况间接得到，测量过程受外界测量环境影响较大，不可避免的引入一定的测量误差，导致测量所得油膜厚度值与油膜厚度真实值存在偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，该装置能够对微米级厚度的油膜均可进行有效、准确的测量。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，包括龙门架、水平移动平台、竖直移动平台、二维角度调整台、超声波换能器以及超声波信号发生及接收模块；

所述超声波换能器通过换能器支架与二维角度调整台固定连接，所述二维角度调整台固定安装于竖直移动平台的竖直移动载物台，所述竖直移动平台固定安装于水平移动平台上，所述水平移动平台固定在龙门架的水平横梁上，所述龙门架固定在超精密加工机床床身上，所述超声波信号发生及接收模块固定在超精密加工机床床身上；超声波信号发生及接收模块与超声波换能器之间通过线缆双向连接进行信号传输。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，以超声波换能器作为油膜厚度的测量传感器，基于超声波反射技术对测量液体静压导轨的油膜厚度进行测量，根据反射回来的超声波信号确定液体静压导轨的油膜厚度，克服常规方法中导轨溜板变形对油膜厚度测量结果造成的影响，从而提高油膜厚度的测量准确性。超声波技术是当前使用最为广泛的无损检测技术之一，具有灵敏度高、测量精度高等优点，对测量液体静压导轨的油膜厚度具有较强的适用性，能够对微米量级的油膜厚度进行有效、准确的测量。本发明适用于对液体静压导轨的油膜厚度进行测量。

附图说明

图1是利用本发明的装置测量油膜厚度时的超声波传播介质截面示意图；

图2是超声波反射和透射原理示意图；

图3是本发明的一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置结构示意图；

图4是液体静压导轨结构示意图；

图5是液体静压导轨横截面示意图；

图6是超声波发生及接收流程示意图；

图7是二维角度调整台的结构示意图；

图8是二维角度调整台的剖视图；