CN108519430A - 用于超声红外检测的物体夹持工作台及超声红外检测方法 - Google Patents

用于超声红外检测的物体夹持工作台及超声红外检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明设计的用于超声红外检测的物体夹持工作台，包括固定底板、水平导杆、底板滑台、试件夹具、超声变幅杆、变幅杆夹具、水平滑杆、紧固把手、滑块、竖直伸缩杆和伸缩杆外杆，固定底板顶面的前部和后部分别开设横向滑动槽，水平导杆有两根，每根水平导杆的前端和后端的分别设置底板滑台，每根水平导杆通过前端和后端的底板滑台与两个横向滑动槽横向滑动配合，每根水平导杆上均套接试件夹具，试件夹具可在对应的水平导杆上滑动，每个试件夹具的背面开设有夹具螺栓孔，试件夹具通过夹具螺栓孔和对应的螺栓固定在对应水平导杆上的设定位置。该工作台能完成对变幅杆的固定安装，实现在高度上的调节，还能实现被测物体在检测平面内的平移。

Description

用于超声红外检测的物体夹持工作台及超声红外检测方法
技术领域
本发明涉及物体夹持设备技术领域，具体地指一种用于超声红外检测的物体夹持工作台及超声红外检测方法。
技术背景
超声红外热波检测技术，又称为超声激励热成像技术或振动热成像技术，是一种将超声波能量作为激励源的主动式红外热像技术，主要是将超声波能量导入材料中，引起材料表面或浅层损伤部位生热，同时使用红外热像仪拍摄，获取红外热像图。该技术对材料表面、浅层还有内部裂纹和分层等损伤都有良好的检测效果，有较好的应用前景。在检测时，红外热像仪与超声变幅杆的布局和安装需要自行设计，固定变幅杆的夹具也需要自行设计。一般的固定装置都过于庞大，成本较高，所以现阶段大部分仍采用手持操作，稳定性较低。而超声波的激励是缺陷生热的热激励源，是缺陷被检测的关键，若使用手持操作且无稳固装置，很大程度上会提高缺陷的漏检率。
发明内容
为了克服现有超声变幅杆固定装置体积庞大、稳定性低、设备布局不合理等不足，本发明提供一种用于超声红外检测的物体夹持工作台及超声红外检测方法，该工作台能完成对变幅杆的固定安装，实现在高度上的调节，还能实现被测物体在检测平面内的平移，而且方便拆卸，能稳定可靠地夹持被测物体，固定装置适应性强，体积小，重量轻。
为实现此目的，本发明所设计的用于超声红外检测的物体夹持工作台，它包括固定底板、水平导杆、底板滑台、试件夹具、超声变幅杆、变幅杆夹具、水平滑杆、紧固把手、滑块、竖直伸缩杆和伸缩杆外杆，其中，固定底板顶面的前部和后部分别开设有相互平行的横向滑动槽，所述水平导杆有两根，每根水平导杆的前端和后端的分别设置底板滑台，每根水平导杆通过前端和后端的底板滑台与两个横向滑动槽横向滑动配合，每根水平导杆上均套接试件夹具，试件夹具可在对应的水平导杆上滑动，每个试件夹具的背面开设有夹具螺栓孔，试件夹具通过夹具螺栓孔和对应的螺栓固定在对应水平导杆上的设定位置；
所述伸缩杆外杆的底部固定在固定底板顶面的后部，竖直伸缩杆套入伸缩杆外杆中并能在伸缩杆外杆内滑动实现伸缩，伸缩杆外杆上开设螺栓孔，通过紧固螺栓与螺栓孔实现竖直伸缩杆在伸缩杆外杆内相对位置的调节，竖直伸缩杆顶端的中部安装滑块，竖直伸缩杆顶端还设置有紧固把手，水平滑杆的底端设有与滑块配合的导轨，通过调节紧固把手的松紧度实现水平滑杆相对于竖直伸缩杆在水平方向上的定位，水平滑杆的前端固定有变幅杆夹具，变幅杆夹具夹持超声变幅杆。
上述技术方案中，固定装置采用工业铝型材和铝块制成，通过螺栓和转向角件固定安装在一块较大的铝型板材底座上，竖直伸缩杆为工业铝型材，实现固定装置高度上的移动。伸缩杆上部安装滑块，与导轨配合，实现变幅杆固定装置的水平移动。底板上开两梯形槽，放入滑台，实现被测物体在整个被测平面中的各个方向上的移动。
一种上述工作台的物体夹持超声红外检测方法，它包括如下步骤：
步骤1：底板滑台在固定底板的横向滑动槽上横向滑动到被测物检测需要的位置后通过滑台螺栓孔和对应的螺栓定位；
步骤2：将试件夹具在对应水平导杆上滑动到被测物检测需要的位置后通过夹具螺栓孔和对应的螺栓定位；
步骤3：将竖直伸缩杆在伸缩杆外杆内滑动到被测物检测需要的位置后通过螺栓孔和对应的螺栓定位；
步骤4：将水平滑杆在滑块上滑动到被测物检测需要的位置后通过紧固把手定位；
步骤5：超声变幅杆将电能转化为机械能导入被测物体中，并以接触点为圆心向外扩散，当振动扩散到裂纹位置时，由于裂纹处物体不连续，会产生振动的振幅差，进而导致裂纹两个面相互摩擦生热，这时再使用红外热像仪拍摄红外热像图，可以分辨裂纹损伤的位置和大小。
本发明可以在满足测试的要求下，稳定可靠地固定，方便快捷地完成对超声变幅杆的固定，实现对被测物体的全方位覆盖，克服了原有设备不便携带的缺点，结构简单，成本低，结构简单，操作简单，安全可靠。
附图说明
图1为本发明物体夹持工作台总体外观轴测图；
图2为本发明物体夹持工作台正视图；
图3为本发明物体中水平滑杆的结构示意图。
其中，1—横向滑动槽、2—固定底板、3—滑台螺栓孔、4—水平导杆、5—底板滑台、6—试件夹具、7—橡胶圈、8—超声变幅杆、9—变幅杆夹具、10—水平滑杆、11—紧固把手、12—滑块、13—竖直伸缩杆、14—螺栓孔、15—伸缩杆外杆、16—夹具螺栓孔、17—导轨。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明设计的一种用于超声红外检测的物体夹持工作台，如图1～3所示，它包括固定底板2、水平导杆4、底板滑台5、试件夹具6、超声变幅杆8、变幅杆夹具9、水平滑杆10、紧固把手11(梅花把手紧固手柄)、滑块12、竖直伸缩杆13和伸缩杆外杆15，其中，固定底板2顶面的前部和后部分别开设有相互平行的横向滑动槽1，所述水平导杆4有两根，每根水平导杆4的前端和后端的分别设置底板滑台5，每根水平导杆4通过前端和后端的底板滑台5与两个横向滑动槽1横向滑动配合，每根水平导杆4上均套接试件夹具6，试件夹具6可在对应的水平导杆4上滑动，每个试件夹具6的背面(正面夹持被测物体)开设有夹具螺栓孔16，试件夹具6通过夹具螺栓孔16和对应的螺栓固定在对应水平导杆4上的设定位置；
所述伸缩杆外杆15的底部固定在固定底板2顶面的后部，竖直伸缩杆13套入伸缩杆外杆15中并能在伸缩杆外杆15内滑动实现伸缩，伸缩杆外杆15上开设螺栓孔14，通过紧固螺栓与螺栓孔14实现竖直伸缩杆13在伸缩杆外杆15内相对位置的调节，竖直伸缩杆13顶端的中部安装滑块12，竖直伸缩杆13顶端还设置有紧固把手11，水平滑杆10的底端设有与滑块12配合的导轨17，通过调节紧固把手11的松紧度实现水平滑杆10相对于竖直伸缩杆13在水平方向上的定位，水平滑杆10的前端固定有变幅杆夹具9，变幅杆夹具9夹持超声变幅杆8。
上述技术方案中，所述变幅杆夹具9通过橡胶圈7固定超声变幅杆8。
上述技术方案中，所述超声变幅杆8的超声信号输出端面向固定底板2。
上述技术方案中，每个底板滑台5上均设有滑台螺栓孔3，通过滑台螺栓孔3和对应的螺栓实现底板滑台5在横向滑动槽1上的定位。
上述技术方案中，所述超声变幅杆8用于将电能转化为机械能导入被测物体中，并以接触点为圆心向外扩散，当振动扩散到裂纹位置时，由于裂纹处物体不连续，会产生振动的振幅差，进而导致裂纹两个面相互摩擦生热，这时再使用红外热像仪拍摄红外热像图，可以分辨裂纹损伤的位置和大小。
上述技术方案中，固定底板2为工业铝型板材，伸缩杆外杆15利用转向角件和螺栓安装在固定底板上，竖直伸缩杆外杆上开有螺栓孔14，通过紧固螺栓可以调节变幅杆的高度。竖直伸缩杆上端安装有导轨滑块12，滑块也由铝材料制成，固定装置水平滑杆10杆内有导轨，与滑块12配合，由紧固把手11调节松紧度，实现变幅杆水平方向的移动。变幅杆夹具9与变幅杆8间安置橡胶圈7，防止夹紧力过大导致变幅杆损坏。固定底板2上的横向滑动槽为梯形槽，可供底板滑台在槽内移动，每对底板滑台中安装有夹具导杆4，每根夹具导杆装有两个夹具6，滑台侧面凸台上开有螺栓孔3，滑台通过紧固螺栓固定。试件夹具6由夹具导杆4穿过，夹具侧面开有夹具螺栓孔16，通过紧固螺栓固定其在夹具导杆上的位置，实现被测物体各个方位的移动。
一种上述工作台的物体夹持超声红外检测方法，它包括如下步骤：
步骤1：底板滑台5在固定底板2的横向滑动槽1上横向滑动到被测物检测需要的位置后通过滑台螺栓孔3和对应的螺栓定位；
步骤2：将试件夹具6在对应水平导杆4上滑动到被测物检测需要的位置后通过夹具螺栓孔16和对应的螺栓定位；
步骤3：将竖直伸缩杆13在伸缩杆外杆15内滑动到被测物检测需要的位置后通过螺栓孔14和对应的螺栓定位；
步骤4：将水平滑杆10在滑块12上滑动到被测物检测需要的位置后通过紧固把手11定位；
步骤5：超声变幅杆8将电能转化为机械能导入被测物体中，并以接触点为圆心向外扩散，当振动扩散到裂纹位置时，由于裂纹处物体不连续，会产生振动的振幅差，进而导致裂纹两个面相互摩擦生热，这时再使用红外热像仪拍摄红外热像图，可以分辨裂纹损伤的位置和大小。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种用于超声红外检测的物体夹持工作台，其特征在于：它包括固定底板(2)、水平导杆(4)、底板滑台(5)、试件夹具(6)、超声变幅杆(8)、变幅杆夹具(9)、水平滑杆(10)、紧固把手(11)、滑块(12)、竖直伸缩杆(13)和伸缩杆外杆(15)，其中，固定底板(2)顶面的前部和后部分别开设有相互平行的横向滑动槽(1)，所述水平导杆(4)有两根，每根水平导杆(4)的前端和后端的分别设置底板滑台(5)，每根水平导杆(4)通过前端和后端的底板滑台(5)与两个横向滑动槽(1)横向滑动配合，每根水平导杆(4)上均套接试件夹具(6)，试件夹具(6)可在对应的水平导杆(4)上滑动，每个试件夹具(6)的背面开设有夹具螺栓孔(16)，试件夹具(6)通过夹具螺栓孔(16)和对应的螺栓固定在对应水平导杆(4)上的设定位置；
所述伸缩杆外杆(15)的底部固定在固定底板(2)顶面的后部，竖直伸缩杆(13)套入伸缩杆外杆(15)中并能在伸缩杆外杆(15)内上下滑动，伸缩杆外杆(15)上开设螺栓孔(14)，通过紧固螺栓与螺栓孔(14)实现竖直伸缩杆(13)在伸缩杆外杆(15)内相对位置的调节，竖直伸缩杆(13)顶端的中部安装滑块(12)，竖直伸缩杆(13)顶端还设置有紧固把手(11)，水平滑杆(10)的底端设有与滑块(12)配合的导轨(17)，通过调节紧固把手(11)的松紧度实现水平滑杆(10)相对于竖直伸缩杆(13)在水平方向上的定位，水平滑杆(10)的前端固定有变幅杆夹具(9)，变幅杆夹具(9)夹持超声变幅杆(8)。
2.根据权利要求1所述的用于超声红外检测的物体夹持工作台，其特征在于：所述变幅杆夹具(9)通过橡胶圈(7)固定超声变幅杆(8)。
3.根据权利要求2所述的用于超声红外检测的物体夹持工作台，其特征在于：所述超声变幅杆(8)的超声信号输出端面向固定底板(2)。
4.根据权利要求1所述的用于超声红外检测的物体夹持工作台，其特征在于：每个底板滑台(5)上均设有滑台螺栓孔(3)，通过滑台螺栓孔(3)和对应的螺栓实现底板滑台(5)在横向滑动槽(1)上的定位。
5.根据权利要求1所述的用于超声红外检测的物体夹持工作台，其特征在于：所述超声变幅杆(8)用于将电能转化为机械能导入被测物体中，并以接触点为圆心向外扩散，当振动扩散到裂纹位置时，由于裂纹处物体不连续，会产生振动的振幅差，进而导致裂纹两个面相互摩擦生热，这时再使用红外热像仪拍摄红外热像图，可以分辨裂纹损伤的位置和大小。
6.一种权利要求1所述工作台的物体夹持超声红外检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：底板滑台(5)在固定底板(2)的横向滑动槽(1)上横向滑动到被测物检测需要的位置后通过滑台螺栓孔(3)和对应的螺栓定位；
步骤2：将试件夹具(6)在对应水平导杆(4)上滑动到被测物检测需要的位置后通过夹具螺栓孔(16)和对应的螺栓定位；
步骤3：将竖直伸缩杆(13)在伸缩杆外杆(15)内滑动到被测物检测需要的位置后通过螺栓孔(14)和对应的螺栓定位；
步骤4：将水平滑杆(10)在滑块(12)上滑动到被测物检测需要的位置后通过紧固把手(11)定位；
步骤5：超声变幅杆(8)将电能转化为机械能导入被测物体中，并以接触点为圆心向外扩散，当振动扩散到裂纹位置时，由于裂纹处物体不连续，会产生振动的振幅差，进而导致裂纹两个面相互摩擦生热，这时再使用红外热像仪拍摄红外热像图，可以分辨裂纹损伤的位置和大小。
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