[发明专利]基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)上安装有步进电机(3)及其驱动的丝杆(7)，所述丝杆(7)上啮合有滑台(2)，所述滑台(2)上安装有伺服电机(5)及其驱动的钻头(6)，所述伺服电机(5)设有压力传感器(4)，所述压力传感器(4)与安装在工业计算机(8)内的高速信号采集卡(9)有线或无线连接。

2.一种权利要求1所述的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置实现的稀土合金杂质元素半定量检测方法，其特征在于，所述钻头(6)所受的切削力信号经所述伺服电机(5)传递至所述压力传感器(4)，所述压力传感器(4)将所述切削力信号传递至所述工业计算机(8)；

所述工业计算机(8)对切削力信号进行储存，并调用数据库中已有的稀土合金切削力值与之进行对比，找出最接近的稀土合金切削力样本区间，以该切削力样本区间对应的稀土合金杂质元素含量值作为该稀土合金的杂质元素含量区间。

3.根据权利要求2所述的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测方法，其特征在于，包括以下步骤；

(S1)依据切削力检测原理架设包括机架、步进电机及其驱动的滑台、压力传感器、伺服电机及其驱动的钻头、高速信号采集卡及工业计算机的检测系统，步进电机驱动丝杆转动，滑台及其连接的压力传感器、伺服电机、钻头随之上下运动，其中，钻头在其伺服电机驱动下对所述待测稀土合金进行钻削动作，每次钻进深度保持一致；

(S2)采用所述压力传感器对钻头钻进过程受到的切削力信号进行采集，并通过电缆通讯的方式传输至高速信号采集卡进行预处理，随后上传至工业计算机进行分析；

(S3)工业计算机对切削力信号进行存储，并与数据库中不同杂质含量稀土合金的切削力进行对比，找出所述待测稀土合金样品最接近的杂质含量值；

(S4)所述钻头完成本次钻削动作，工业计算机屏幕实时显示所述稀土合金杂质元素含量是否合格。

4.根据权利要求3所述的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测方法，其特征在于，所述步骤(S1)中钻头钻入待测稀土合金，并由压力传感器采集钻头受到的切削力。

5.根据权利要求4所述的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测方法，其特征在于，所述步骤(S3)中将检测到的切削力与数据库中已有准确杂质元素含量稀土合金的切削力进行对比，在数据库中找出于最接近待测样品相的稀土合金杂质元素上下限；

根据数据库中最接近待测样品的稀土合金杂质元素上下限确定待测样品杂质元素含量范围，即半定量检测稀土合金中杂质元素的含量。