[发明专利]形面自适应对准超声测厚装置及自适应对准超声测厚方法

权利要求书

1.一种形面自适应对准超声测厚装置，其特征在于，包括基座、平动装置、旋转装置以及超声测量头，其中：

基座用于固定整个超声测厚装置，确定测量平台的基坐标系；

平动装置设置在基座上，平动装置上设置有旋转装置，旋转装置能够在平动装置上平移至平行于基座的平面内的任意位置；

超声测量头安装在旋转装置末端，且超声测量头内安装有多个水浸超声探头；

多个水浸超声探头呈“十字”排布，旋转装置末端中心有一个探头，周围有四个探头，且周围四个探头位于以中心探头为圆心的圆周上；

多个水浸超声探头的端面位于同一平面内，且每个水浸超声探头均能够测量其自身端面至工件表面的水程距离；

所述超声测量头包括喷水式测量头，所述喷水式测量头的进水口与外部的供水设备连接，使得测量头的整个内腔被水充满，高压水通过喷水式测量头的喷水口喷出，喷射到被测物表面，形成一段完整的水柱；

平动装置包括两个运动方向相互垂直的平动轴；

所述旋转装置包括两个旋转自由度，两个旋转自由度的转轴相互垂直；

所述的形面自适应对准超声测厚装置的自适应对准超声测厚方法包括如下步骤：

表面矢量计算步骤：对工件初步测量，记录超声探测头与工件表面间水程距离，并根据水程距离计算被测区域的表面法矢；

旋转调节步骤：调整旋转装置，使超声测量头轴线与当前被测区域的表面法矢平行；

平动调节步骤：调整平动装置，使中心测点与初步测量时的中心测点重合；

被测区域的表面法矢采用拟合的二次贝塞尔曲线计算。