[发明专利]一种用于小径管的布氏硬度现场测量装置有效

专利信息
申请号: 202010911853.6 申请日: 2020-09-02
公开(公告)号: CN112014252B 公开(公告)日: 2023-03-14
发明(设计)人: 陈奎;鞠训光;朱永红;田传耕;徐晓菊 申请(专利权)人: 徐州工程学院
主分类号: G01N3/42 分类号: G01N3/42;G01N3/04;G01N3/06
代理公司: 西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223 代理人: 姬莉
地址: 221000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 小径 硬度 现场 测量 装置
【权利要求书】:

1.一种用于小径管的布氏硬度现场测量装置,其特征在于,包括压痕压制装置和测量装置,所述压痕压制装置包括:

框架(9);

夹持结构,设置在所述框架(9)的其中一端,用于实现和待测管件(2)的挂接,所述夹持结构包括夹具(1),呈弧形,其与待测管件(2)的直径匹配,可替换的不同弧度的夹具(1)作为夹持结构,其中一端通过销(10)与框架(9)可拆卸式连接,满足不同管径的使用需求,用于实现和待测管件(2)的挂接,销(10)便于拔插,更换夹具,夹具(1)具备双指形态,方便钩挂;

直线电机(6),设置在所述夹持结构的对面,与框架(9)固定;

连接杆(5),与所述直线电机(6)的输出轴套装固定;

压头(3),设置在所述连接杆(5)背离直线电机(6)的一端,与所述连接杆(5)套装固定;

应变压力传感器(4),设置在所述连接杆(5)上,所述应变压力传感器(4)有四个,且沿连接杆前端外壁均匀贴置;

框架上盖板(8),设置在所述直线电机(6)的上方,与所述框架(9)的端部固定;

控制器一(7),固定在所述框架上盖板(8)上,与四个所述应变压力传感器(4)、直线电机(6)分别电连接,所述控制器一(7)通过控制开关与供电电源电连接;

所述测量装置包括:

压痕获取装置,用于获取压痕图像;

控制器二,和压痕获取装置信号连接,用于接收压痕图像,处理后获得硬度测量值;

四路应变压力传感器(4)采集到的信号经过板上放大与调理电路后进入控制器一(7),形成施力过程的反馈回路,理论上压制施力方向与受力面之间无法保证绝对垂直,因此对四路变压力传感器(4)的采集信号求取平均和偏差,平均值代表实际施力的大小,偏差用于受力方向偏斜时实际压力值的补偿和修正,四路变压力传感器(4)的信号也会传入配套的机器视觉系统中,用于图像检测的数据补偿和修正,保证硬度测量的准确性和可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种用于小径管的布氏硬度现场测量装置,其特征在于,所述压痕获取装置包括:

壳体(206);

控制器三(205),设置在所述壳体(206)内,通过数据传输装置(207)与控制器二电连接;

图像采集装置(204),设置在所述壳体(206)内,与所述控制器三(205)电连接;

LED补光灯(203),套装设置在所述图像采集装置(204)外围,与所述控制器三(205)电连接;

连接环(202),一端套装固定在所述壳体(206)上,另一端设置有便于和所述待测管件(2)的外表面贴合的连接结构;

强磁环(201),内嵌在所述连接环(202)内,位于靠近连接结构的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种用于小径管的布氏硬度现场测量装置,其特征在于,所述连接结构包括多个弧面齿。

4.一种根据权利要求2所述的用于小径管的布氏硬度现场测量装置的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

确定现场待测管件(2)的检测位置,表面抛光;

依据管径选择不同夹具(1),并将其通过销(10)与框架(9)固定;

将夹具(1)勾挂在待测管件(2)上,必要时按现场情况做必要的支撑;

上电后,通过控制器一(7)启动直线电机(6),同步带动连接杆(5)和压头(3)向待测管件(2)靠近,对待测管件(2)的外管壁进行施力压制;

压制完成后,控制直线电机(6)复位,撤下装置;

将压痕获取装置的图像采集装置(204)对准压痕,利用连接环(202)与待测管件(2)吸合;

上电后,通过控制器三(205)启动图像采集装置(204)和LED补光灯(203),采集压痕图像后,将其通过数据传输装置(207)传输给控制器二,控制器二接收压痕图像后,经处理获得硬度测量值。

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