[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

说明书

本发明公开了一种基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置和方法，包括机架，机架上安装有步进电机及其驱动的丝杆，丝杆上啮合有滑台，滑台上安装有伺服电机及其驱动的钻头，伺服电机设有压力传感器，压力传感器与安装在工业计算机内的高速信号采集卡连接。钻头所受的切削力信号经所述伺服电机传递至所述压力传感器，所述压力传感器将所述切削力信号传递至所述工业计算机；工业计算机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。采用检测稀土合金物理性质之一的切削力作为衡量其杂质元素含量的指标依据，不需要进行化学分析即可半定量确定杂质元素含量范围，达到低成本、实时在线检测的目的。

技术领域

本发明涉及一种金属检测和软测量技术，尤其涉及一种稀土合金质检环节中基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置和方法。

背景技术

稀土合金(如镨钕合金、镝铁合金等)常采用熔盐电解法进行生产，熔盐电解制备稀土合金过程中有限几种杂质元素(通常有铁、铝、硅、钼、碳五种元素)通过溶解、夹杂等方式进入稀土合金中，杂质元素含量过高会对稀土合金的质量造成影响。

目前对稀土合金中杂质元素含量的检测主要通过ICP发射光谱法测得。其原理是ICP发射光谱仪提供能量使待检合金样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射；将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱；用检测器检测光谱中谱线的波长和强度；根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现各元素的定量测定。

上述现有技术的缺点是：

第一，ICP发射光谱仪属于精密仪器，价格高昂，需专业人员操作，依赖操作人员的操作水平；

第二，ICP发射光谱仪检测周期长，其制样过程需要经过钻孔、取样、化验等过程，无法对样品进行在线实时检测；

第三，ICP发射光谱仪可对稀土合金中杂质元素进行定量测定，但实际生产中，只需要知道稀土合金中杂质元素总量所在的区间，如2000-3000ppm或者是3000-4000ppm，并不需要其准确值；

第四，若使用ICP发射光谱法对生产的每块稀土合金进行检测，花费巨大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置和方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置，包括机架，所述机架上安装有步进电机及其驱动的丝杆，所述丝杆上啮合有滑台，所述滑台上安装有伺服电机及其驱动的钻头，所述伺服电机设有压力传感器，所述压力传感器与安装在工业计算机内的高速信号采集卡有线或无线连接。

上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，所述钻头所受的切削力信号经所述伺服电机传递至所述压力传感器，所述压力传感器将所述切削力信号传递至所述工业计算机；

所述工业计算机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。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置和方法，由于采用了检测稀土合金物理性质之一的切削力作为衡量其杂质元素含量的指标依据，不需要进行化学分析即可半定量确定杂质元素含量范围，达到低成本、实时在线检测的目的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于切削力的稀土合金杂质元素半定量检测装置结构示意图。