[发明专利]一种用于小径管的布氏硬度现场测量装置

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。