CN108709517A - 一种便于操作的超声波测厚仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便于操作的超声波测厚仪，包括主机、连接线、握杆、推板和测厚装置，测厚装置包括测厚机构和若干固定机构，固定机构包括伸缩组件、移动板、调向组件、吸气室、抽气管和吸盘，测厚机构包括转动组件、第一电机、转盘、测厚组件和扫描组件，测厚组件包括第一气缸、第一活塞、移动单元和探头，扫描组件包括第二气缸、第二活塞和扫描单元，该便于操作的超声波测厚仪通过固定机构使得吸盘吸附在被测物表面，完成推板的固定工作，方便测试人员解放双手，进行其他工作，不仅如此，测厚机构在确定被测物表面形状后，调节探头角度，使得探头以垂直角度对准被测物，从而提高了设备的测量精度。

Description

一种便于操作的超声波测厚仪

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别涉及一种便于操作的超声波测厚仪。

背景技术

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体达到材料分界面时，脉冲被发射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间，来确定被测材料的厚度。超声波测厚仪可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量，检测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度，也可以对各种板材和各种加工零件做精确测量。

现有的超声波测厚仪主要由主机、探头和连接线组成，在使用时，检测人员需要一手持主机，另一手握住探头在工件表面移动检测，由于检测人员的双手被束缚住，导致检测人员难以进行记录工作，使得超声波测厚仪使用较为不便，不仅如此，在进行测量时，需要将探头对准工件表面进行检测，当探头与被侧面之间倾斜时，超声波的传播距离延长，从而使检测结果存在偏差，在实际测量时，受检测人员的检测水平限制，探头与工件表面之间容易发生倾斜，从而导致设备的测量精度降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种便于操作的超声波测厚仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便于操作的超声波测厚仪，包括主机、连接线、握杆、推板和测厚装置，所述主机内设有PLC，所述主机上设有显示屏和若干按键，所述显示屏和按键均与PLC电连接，所述主机通过连接线与握杆的一端连接，所述握杆的另一端固定在推板的一侧，所述测厚装置设置在推板的另一侧，所述测厚装置包括测厚机构和若干固定机构，所述固定机构周向均匀分布在测厚机构的外周；

所述固定机构包括伸缩组件、移动板、调向组件、吸气室、抽气管和吸盘，所述伸缩组件与移动板传动连接，所述调向组件设置在移动板上，所述调向组件与吸气室传动连接，所述吸盘和抽气管分别位于吸气室的两侧，所述吸盘和抽气管均与吸气室连通，所述抽气管内设有阀门，所述阀门与PLC电连接，所述吸气室内设有吸气组件；

所述测厚机构包括转动组件、第一电机、转盘、测厚组件和扫描组件，所述转动组件与第一电机连接，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与转盘传动连接，所述测厚组件和扫描组件均位于转盘的远离第一电机的一侧；

所述测厚组件包括第一气缸、第一活塞、移动单元和探头，所述第一活塞和移动单元均设置在第一气缸内，所述探头固定在第一活塞上，所述移动单元与第一活塞传动连接，所述扫描组件包括第二气缸、第二活塞和扫描单元，所述第一气缸和第二气缸均固定在转盘上，所述第一气缸与第二气缸连通，所述第二活塞设置在第二气缸内，所述扫描单元设置在第二活塞上，所述探头与PLC电连接。

作为优选，为了带动移动板移动，所述伸缩组件包括第二电机和两个伸缩单元，所述第二电机与PLC电连接，两个伸缩单元分别位于第二电机的两侧，所述伸缩单元包括轴承、第二驱动轴、移动块和支杆，所述第二电机和轴承均固定在推板上，所述第二电机与第二驱动轴的一端传动连接，所述第二驱动轴的另一端设置在轴承内，所述移动块套设在第二驱动轴上，所述移动块的与第二驱动轴的连接处设有与第二驱动轴匹配的第一螺纹，所述移动块通过支杆与移动板铰接。

作为优选，为了调节吸气室的方向，所述调向组件包括固定杆、第三电机、第一连杆和第二连杆，所述固定杆和第三电机均固定在移动板上，所述固定杆与吸气室铰接，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与吸气室铰接。

作为优选，为了使吸盘吸附在待测物表面，所述吸气组件包括第四电机、第四驱动轴和两个扇叶，所述第四电机固定在吸气室内，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与第四驱动轴传动连接，两个扇叶分别位于第四驱动轴的两侧。

作为优选，为了检测吸气室内的气压，所述吸气室内设有气压计，所述气压计与PLC电连接。

作为优选，为了控制第一活塞和第二活塞的移动，所述移动单元包括第五电机、第五驱动轴和套管，所述第五电机固定在第一气缸内的底部，所述第五电机与PLC电连接，所述第五电机与第五驱动轴传动连接，所述套管套设在第五驱动轴上，所述套管与第一活塞固定连接，所述套管的与第五驱动轴的连接处设有与第五驱动轴匹配的第二螺纹。

作为优选，为了便于调节探头方向，所述转动组件包括第六电机、第一齿轮、第二齿轮、转轴和两个插管，所述插管和第六电机均固定在推板上，所述转轴的两端分别设置在两个插管内，所述第二齿轮套设在转轴上，所述第六电机与PLC电连接，所述第六电机与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述转轴与第一电机固定连接。

作为优选，为了精确控制转轴的转动角度，所述第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径。

作为优选，为了检测待测物表面的形状，所述扫描单元包括接触杆、压板、弹簧和压力传感器，所述接触杆固定在压板的一侧，所述压板的另一侧通过弹簧与压力传感器连接，所述压力传感器固定在第二活塞上，所述压力传感器与PLC电连接。

作为优选，为了实现压板的平稳移动，所述弹簧的两侧设有定向杆和凸块，所述凸块通过定向杆与第二活塞固定连接，所述压板套设在定向杆上。

本发明的有益效果是，该便于操作的超声波测厚仪通过固定机构使得吸盘吸附在被测物表面，完成推板的固定工作，方便测试人员解放双手，进行其他工作，与现有的固定机构相比，该固定机构结构灵活，可从多个方向实现推板的固定，不仅如此，测厚机构在确定被测物表面形状后，调节探头角度，使得探头以垂直角度对准被测物，从而提高了设备的测量精度，与现有的测厚机构相比，该测厚机构测量精度更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的便于操作的超声波测厚仪的结构示意图；

图2是本发明的便于操作的超声波测厚仪的测厚机构的结构示意图；

图3是本发明的便于操作的超声波测厚仪的转动组件的结构示意图；

图4是本发明的便于操作的超声波测厚仪的固定机构的结构示意图；

图中：1.主机，2.连接线，3.握杆，4.推板，5.显示屏，6.按键，7.移动板，8.吸气室，9.抽气管，10.吸盘，11.第一电机，12.转盘，13.第一气缸，14.第一活塞，15.探头，16.第二气缸，17.第二活塞，18.第二电机，19.轴承，20.第二驱动轴，21.移动块，22.支杆，23.固定杆，24.第三电机，25.第一连杆，26.第二连杆，27.第四电机，28.第四驱动轴，29.扇叶，30.气压计，31.第五电机，32.第五驱动轴，33.套管，34.第六电机，35.第一齿轮，36.第二齿轮，37.转轴，38.插管，39.接触杆，40.压板，41.弹簧，42.压力传感器，43.定向杆，44.凸块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种便于操作的超声波测厚仪，包括主机1、连接线2、握杆3、推板4和测厚装置，所述主机1内设有PLC，所述主机1上设有显示屏5和若干按键6，所述显示屏5和按键6均与PLC电连接，所述主机1通过连接线2与握杆3的一端连接，所述握杆3的另一端固定在推板4的一侧，所述测厚装置设置在推板4的另一侧，所述测厚装置包括测厚机构和若干固定机构，所述固定机构周向均匀分布在测厚机构的外周；

该超声波测厚仪使用时，双手分别握住蜗杆和主机1后，按动主机1上的按键6，操作推板4上的固定机构运行，使得固定机构将推板4固定在待测物的表面后，用户的双手可得到解脱，而后设备自动由测厚机构对固定位置进行厚度测量，并通过显示屏5显示测试结果，方便用户记录测试结果。

如图4所示，所述固定机构包括伸缩组件、移动板7、调向组件、吸气室8、抽气管9和吸盘10，所述伸缩组件与移动板7传动连接，所述调向组件设置在移动板7上，所述调向组件与吸气室8传动连接，所述吸盘10和抽气管9分别位于吸气室8的两侧，所述吸盘10和抽气管9均与吸气室8连通，所述抽气管9内设有阀门，所述阀门与PLC电连接，所述吸气室8内设有吸气组件；

固定机构运行时，由伸缩组件运行，带动移动板7向被测物靠近，而后通过调向组件调节吸盘10的吸附方向，使得吸盘10抵靠在被测物上后，吸气室8内的吸气组件运行，将吸盘10内的空气抽入吸气室8中，再将空气从抽气管9排出后，PLC控制抽气管9内的阀门关闭，由于吸盘10和吸气室8中的气压减小，外界大气压将吸盘10吸附在被测物表面，使得吸盘10固定在被测物上，从而完成了固定工作，便于测试人员进行记录工作。

如图2所示，所述测厚机构包括转动组件、第一电机11、转盘12、测厚组件和扫描组件，所述转动组件与第一电机11连接，所述第一电机11与PLC电连接，所述第一电机11与转盘12传动连接，所述测厚组件和扫描组件均位于转盘12的远离第一电机11的一侧；

所述测厚组件包括第一气缸13、第一活塞14、移动单元和探头15，所述第一活塞14和移动单元均设置在第一气缸13内，所述探头15固定在第一活塞14上，所述移动单元与第一活塞14传动连接，所述扫描组件包括第二气缸16、第二活塞17和扫描单元，所述第一气缸13和第二气缸16均固定在转盘12上，所述第一气缸13与第二气缸16连通，所述第二活塞17设置在第二气缸16内，所述扫描单元设置在第二活塞17上，所述探头15与PLC电连接。

当推板4的位置得到固定后，测厚机构开始检测被测物的厚度，由移动单元带动第一活塞14向第一气缸13内的底部移动，由于第一气缸13与第二气缸16连通，因此第二气缸16内的第二活塞17向外部移动，从而使得扫描单元抵靠在被测物表面，由PLC控制第一电机11启动，带动转盘12旋转，使得扫描单元在被测物的表面扫描，检测被测物表面的形状，而后PLC控制移动单元带动第一活塞14向远离第一气缸13的方向移动，使得扫描单元脱离被测物，而探头15靠在被测物上，而后通过转动组件和第一电机11根据扫描单元所获取的被测物表面的形状，调节探头15的方向，使得探头15正对被测物，从而提高了测量精度。

如图4所示，所述伸缩组件包括第二电机18和两个伸缩单元，所述第二电机18与PLC电连接，两个伸缩单元分别位于第二电机18的两侧，所述伸缩单元包括轴承19、第二驱动轴20、移动块21和支杆22，所述第二电机18和轴承19均固定在推板4上，所述第二电机18与第二驱动轴20的一端传动连接，所述第二驱动轴20的另一端设置在轴承19内，所述移动块21套设在第二驱动轴20上，所述移动块21的与第二驱动轴20的连接处设有与第二驱动轴20匹配的第一螺纹，所述移动块21通过支杆22与移动板7铰接。

PLC控制第二电机18启动，带动第二驱动轴20旋转，第二驱动轴20通过第一螺纹作用在移动块21上，使得移动块21沿着第二驱动轴20的方向移动，移动块21通过支杆22带动移动板7移动，使得吸盘10靠近被测物进行吸附。

作为优选，为了调节吸气室8的方向，所述调向组件包括固定杆23、第三电机24、第一连杆25和第二连杆26，所述固定杆23和第三电机24均固定在移动板7上，所述固定杆23与吸气室8铰接，所述第三电机24与PLC电连接，所述第三电机24与第一连杆25传动连接，所述第一连杆25通过第二连杆26与吸气室8铰接。

固定杆23的一端固定在移动板7上，而另一端与吸气室8铰接，使得当PLC控制第三电机24启动，带动第一连杆25转动的时候，第一连杆25通过第二连杆26作用在吸气室8上，使得吸气室8以与固定杆23的铰接位置为圆心，进行转动，从而调节吸盘10的位置，便于吸盘10根据需要从多个角度进行吸附。

如图4所示，所述吸气组件包括第四电机27、第四驱动轴28和两个扇叶29，所述第四电机27固定在吸气室8内，所述第四电机27与PLC电连接，所述第四电机27与第四驱动轴28传动连接，两个扇叶29分别位于第四驱动轴28的两侧。

PLC控制第四电机27启动，带动第四驱动轴28旋转，使得扇叶29转动，产生气流，气流将吸盘10内的空气吸入吸气室8中，并将空气从抽气管9排出，便于减小吸盘10和吸气室8内的气压，使吸盘10吸附在被测物的表面。

作为优选，为了检测吸气室8内的气压，所述吸气室8内设有气压计30，所述气压计30与PLC电连接。利用气压计30检测吸气室8内的气压，并将气压数据反馈给PLC，当气压数据足够低时，PLC控制阀门关闭，使得吸盘10、吸气室8与外部的气压保持足够的差距，便于吸盘10牢固地吸附在被测物上。

如图2所示，所述移动单元包括第五电机31、第五驱动轴32和套管33，所述第五电机31固定在第一气缸13内的底部，所述第五电机31与PLC电连接，所述第五电机31与第五驱动轴32传动连接，所述套管33套设在第五驱动轴32上，所述套管33与第一活塞14固定连接，所述套管33的与第五驱动轴32的连接处设有与第五驱动轴32匹配的第二螺纹。

PLC控制第五电机31启动，带动第五驱动轴32旋转，第五驱动轴32通过第二螺纹作用在套管33上，使得套管33沿着第五驱动轴32的轴线带动第一活塞14移动。

如图3所示，所述转动组件包括第六电机34、第一齿轮35、第二齿轮36、转轴37和两个插管38，所述插管38和第六电机34均固定在推板4上，所述转轴37的两端分别设置在两个插管38内，所述第二齿轮36套设在转轴37上，所述第六电机34与PLC电连接，所述第六电机34与第一齿轮35传动连接，所述第一齿轮35与第二齿轮36啮合，所述转轴37与第一电机11固定连接。

PLC控制第六电机34启动，带动第一齿轮35旋转，第一齿轮35作用在第二齿轮36上，使得第二齿轮36发生转动，在两个插管38的支撑作用下，带动转轴37转动，从而带动第一电机11转动。

作为优选，为了精确控制转轴37的转动角度，所述第一齿轮35的直径小于第二齿轮36的直径。由于第一齿轮35旋转时，第一齿轮35的外周的线速度与第二齿轮36的外周的线速度相等，因此，当第一齿轮35的直径小于第二齿轮36的直径后，第二齿轮36所转动的角度小于第一齿轮35所转动的角度，从而通过第一齿轮35的旋转，精确控制转轴37的转动角度。

如图2所示，所述扫描单元包括接触杆39、压板40、弹簧41和压力传感器42，所述接触杆39固定在压板40的一侧，所述压板40的另一侧通过弹簧41与压力传感器42连接，所述压力传感器42固定在第二活塞17上，所述压力传感器42与PLC电连接。

当接触杆39抵靠在被测物表面后，压板40压缩弹簧41，使得压力传感器42检测到压力数据，并将压力数据反馈给PLC，弹簧41的受压缩程度不同，压力数据的大小不同，当转盘12旋转时，PLC通过获取各个位置压力传感器42所检测到的压力数据，从而确定被测物表面的形状，便于控制探头15对准被测物，提高测量精度。

作为优选，为了实现压板40的平稳移动，所述弹簧41的两侧设有定向杆43和凸块44，所述凸块44通过定向杆43与第二活塞17固定连接，所述压板40套设在定向杆43上。当转盘12带动第二气缸16和第二活塞17转动时，定向杆43发生转动，作用在压板40上，带动压板40同步转动，通过凸块44避免定向杆43脱离压板40，从而使得压板40以定向杆43的轴线进行平稳移动。

该超声波测厚仪使用时，通过伸缩组件使得移动板7远离推板4，便于吸盘10靠近被测物后，通过调向组件带动吸盘10转动，而后利用吸气组件将吸盘10和吸气室8中的空气抽出，便于吸盘10吸附在被测物表面，从而完成固定工作，方便测试人员解放双手进行记录工作，不仅如此，测厚机构运行时，通过扫描组件检测被测物表面的形状后，由第一电机11和转动组件调节探头15的方向，使探头15以垂直角度对准被测物，从而提高了设备的测量精度。

与现有技术相比，该便于操作的超声波测厚仪通过固定机构使得吸盘10吸附在被测物表面，完成推板4的固定工作，方便测试人员解放双手，进行其他工作，与现有的固定机构相比，该固定机构结构灵活，可从多个方向实现推板4的固定，不仅如此，测厚机构在确定被测物表面形状后，调节探头15角度，使得探头15以垂直角度对准被测物，从而提高了设备的测量精度，与现有的测厚机构相比，该测厚机构测量精度更高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，包括主机(1)、连接线(2)、握杆(3)、推板(4)和测厚装置，所述主机(1)内设有PLC，所述主机(1)上设有显示屏(5)和若干按键(6)，所述显示屏(5)和按键(6)均与PLC电连接，所述主机(1)通过连接线(2)与握杆(3)的一端连接，所述握杆(3)的另一端固定在推板(4)的一侧，所述测厚装置设置在推板(4)的另一侧，所述测厚装置包括测厚机构和若干固定机构，所述固定机构周向均匀分布在测厚机构的外周；

所述固定机构包括伸缩组件、移动板(7)、调向组件、吸气室(8)、抽气管(9)和吸盘(10)，所述伸缩组件与移动板(7)传动连接，所述调向组件设置在移动板(7)上，所述调向组件与吸气室(8)传动连接，所述吸盘(10)和抽气管(9)分别位于吸气室(8)的两侧，所述吸盘(10)和抽气管(9)均与吸气室(8)连通，所述抽气管(9)内设有阀门，所述阀门与PLC电连接，所述吸气室(8)内设有吸气组件；

所述测厚机构包括转动组件、第一电机(11)、转盘(12)、测厚组件和扫描组件，所述转动组件与第一电机(11)连接，所述第一电机(11)与PLC电连接，所述第一电机(11)与转盘(12)传动连接，所述测厚组件和扫描组件均位于转盘(12)的远离第一电机(11)的一侧；

所述测厚组件包括第一气缸(13)、第一活塞(14)、移动单元和探头(15)，所述第一活塞(14)和移动单元均设置在第一气缸(13)内，所述探头(15)固定在第一活塞(14)上，所述移动单元与第一活塞(14)传动连接，所述扫描组件包括第二气缸(16)、第二活塞(17)和扫描单元，所述第一气缸(13)和第二气缸(16)均固定在转盘(12)上，所述第一气缸(13)与第二气缸(16)连通，所述第二活塞(17)设置在第二气缸(16)内，所述扫描单元设置在第二活塞(17)上，所述探头(15)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述伸缩组件包括第二电机(18)和两个伸缩单元，所述第二电机(18)与PLC电连接，两个伸缩单元分别位于第二电机(18)的两侧，所述伸缩单元包括轴承(19)、第二驱动轴(20)、移动块(21)和支杆(22)，所述第二电机(18)和轴承(19)均固定在推板(4)上，所述第二电机(18)与第二驱动轴(20)的一端传动连接，所述第二驱动轴(20)的另一端设置在轴承(19)内，所述移动块(21)套设在第二驱动轴(20)上，所述移动块(21)的与第二驱动轴(20)的连接处设有与第二驱动轴(20)匹配的第一螺纹，所述移动块(21)通过支杆(22)与移动板(7)铰接。

3.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述调向组件包括固定杆(23)、第三电机(24)、第一连杆(25)和第二连杆(26)，所述固定杆(23)和第三电机(24)均固定在移动板(7)上，所述固定杆(23)与吸气室(8)铰接，所述第三电机(24)与PLC电连接，所述第三电机(24)与第一连杆(25)传动连接，所述第一连杆(25)通过第二连杆(26)与吸气室(8)铰接。

4.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述吸气组件包括第四电机(27)、第四驱动轴(28)和两个扇叶(29)，所述第四电机(27)固定在吸气室(8)内，所述第四电机(27)与PLC电连接，所述第四电机(27)与第四驱动轴(28)传动连接，两个扇叶(29)分别位于第四驱动轴(28)的两侧。

5.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述吸气室(8)内设有气压计(30)，所述气压计(30)与PLC电连接。

6.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述移动单元包括第五电机(31)、第五驱动轴(32)和套管(33)，所述第五电机(31)固定在第一气缸(13)内的底部，所述第五电机(31)与PLC电连接，所述第五电机(31)与第五驱动轴(32)传动连接，所述套管(33)套设在第五驱动轴(32)上，所述套管(33)与第一活塞(14)固定连接，所述套管(33)的与第五驱动轴(32)的连接处设有与第五驱动轴(32)匹配的第二螺纹。

7.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述转动组件包括第六电机(34)、第一齿轮(35)、第二齿轮(36)、转轴(37)和两个插管(38)，所述插管(38)和第六电机(34)均固定在推板(4)上，所述转轴(37)的两端分别设置在两个插管(38)内，所述第二齿轮(36)套设在转轴(37)上，所述第六电机(34)与PLC电连接，所述第六电机(34)与第一齿轮(35)传动连接，所述第一齿轮(35)与第二齿轮(36)啮合，所述转轴(37)与第一电机(11)固定连接。

8.如权利要求7所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述第一齿轮(35)的直径小于第二齿轮(36)的直径。

9.如权利要求1所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述扫描单元包括接触杆(39)、压板(40)、弹簧(41)和压力传感器(42)，所述接触杆(39)固定在压板(40)的一侧，所述压板(40)的另一侧通过弹簧(41)与压力传感器(42)连接，所述压力传感器(42)固定在第二活塞(17)上，所述压力传感器(42)与PLC电连接。

10.如权利要求9所述的便于操作的超声波测厚仪，其特征在于，所述弹簧(41)的两侧设有定向杆(43)和凸块(44)，所述凸块(44)通过定向杆(43)与第二活塞(17)固定连接，所述压板(40)套设在定向杆(43)上。