CN108731865A - 一种x射线应力测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种X射线应力测试仪，其包括底座、台式支架、测角仪和移动平台，所述移动平台固定在底座上，并位于测角仪下方；所述移动平台包括一顶板、一中板、一底板、两压电马达以及两压电陶瓷片，所述顶板滑动连接在中板上，所述中板滑动连接在底板上方，所述底板则固定在底座上。本发明X射线应力测试仪通过增设移动平台来实现被测物体上多个被测点之间的切换，在进行一被测物体的应力检测时，操作人员只需进行一个被测点的对焦，其他被测点的对焦通过移动平台来实现即可，从而降低了工作人员的工作强度，提高了被测物体的应力检测效率。

Description

一种X射线应力测试仪
技术领域
本发明涉及应力测试领域，具体涉及一种X射线应力测试仪。
背景技术
各种机械构建在制造时往往会产生残余应力。在制造过程中，适当的参与应力可能称为零件强化的因素，不适当的残余应力则可能导致变形和开裂等工艺缺陷；在加工以后，残余应力将影响钩件的静态强度、疲劳强度、抗应力腐蚀能力及形状尺寸的稳定性。一个构建残余应力状态如何，是设计者、制造者和使用者共同关心的问题。无损地测定残余应力是改进强度设计，提高工艺效果，检验产品质量和进行设备安全分析的必要手段。
而在各种无损测定残余应力的方法之中，X射线衍射法被公认为最可靠和最实用的，对应X射线衍射法产生的仪器为X射线测试仪。X射线测试仪在测试过程中需要将X射线发射源和被测物体表面的被测点进行对焦，以达到最佳测试效果。目前，X射线测试仪在进行对角的过程中，一般需要通过调节x-y-z平移机构和测角仪来完成对焦，当被测物体表面有多个被测点时，通过x-y-z平移机构和测角仪对其中一个被测点进行对焦，检测完成后，需要操作人员手动移动被测物体，将被测物体表面上的另一个被测点与X射线发射源对准，因人工对准还是会存在一定的偏差，此时再次需要通过调节x-y-z平移机构和测角仪来完成进一步的对焦。如此反复，直至该被测物体上的被测点均完成测试。也就是说，目前的X射线应力测试仪会增加操作人员的工作强度，且被测物体的残余应力检测效率也比较低。
有鉴于此，本发明人设计出了一种能够降低操作人员工作强度，同时提高残余应力检测效率的X射线应力测试仪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种残余应力检测效率高的X射线应力测试仪。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种X射线应力测试仪，包括底座、台式支架和测角仪，所述台式支架设置在底座上，所述测角仪连接在台式支架上，所述测试仪还包括移动平台，所述移动平台固定在底座上，并位于测角仪下方；所述移动平台包括包括一顶板、一中板、一底板、两压电马达以及两压电陶瓷片，所述顶板滑动连接在中板上，所述中板滑动连接在底板上方，所述底板则固定在底座上；两压电陶瓷片分别为第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，所述第一压电陶瓷片与顶板连接，所述第二陶瓷片与底板连接；两压电马达固定在中板上，其包括第一压电马达和第二压电马达，所述第一压电马达的马达轴与第一压电陶瓷片接触；第二压电马达与第二压电陶瓷片接触。
所述第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片相互垂直。
所述中板的上端面向上凸起形成第一凸台，下端面向下凸起形成第二凸台，所述第一凸台与第一压电陶瓷片平行，所述第二凸台与第二压电陶瓷片平行；相应地，所述顶板下端面设有与第一凸台配合的第一凹槽，所述底板上端面设有与第二凸台配合的第二凹槽。
所述顶板与中板之间设有交叉滚子导轨，所述中板和底板之间设有交叉滚子导轨。
所述顶板与中板之间的交叉滚子导轨设置在第一凸台的侧边与第一凹槽的槽边之间；所述中板和底板之间的交叉滚子导轨设置在第二凸台的侧边与第二凹槽的槽边之间。
所述测试仪还包括两个限位块，分别为第一限位块和第二限位块，所述第一限位块固定在中板的上端面，相应地，所述顶板的下端面设有一顺向第一压电陶瓷片长度方向设置的第一限位槽；所述第二限位块固定在中板的下端面，相应地，所述底板上设有一顺向第二压电陶瓷片长度方向设置的第二限位槽。
采用上述方案后，本发明X射线应力测试仪通过增设移动平台来实现被测物体上多个被测点之间的切换，在进行具有多个被测点的被测物体的应力检测时，只需要进行一个被测点的对焦，而其他被测点的对焦通过移动平台来实现即可，无需再功过操作人员进行人工对焦，从而降低了工作人员的工作强度，提高了被测物体的应力检测效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明移动平台的分解结构图；
图3为本发明移动平台的一侧视图；
图4为本发明移动平台的另一侧视图；
图5为本发明移动平台的俯视图；
图6为本发明顶板机构示意图；
图7为本发明中板结构示意图；
图8为本发明底板示意图；
图9为本发明移动平台的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明揭示了一种X射线应力测试仪，其包括底座1、台式支架2、测角仪和3移动平台4，台式支架2、测角仪3和移动平台4均设置在底座1上。
其中，台式支架2包括x轴平移机构21、y轴平移机构22和z轴平移机构23，x轴平移机构21、y轴平移机构22和z轴平移机构23相互连接，x轴平移机构21下端通过伸长脚支架24配合螺栓支脚25固定在底座1上，z轴平移机构23上连接有悬板26，悬板26连接测角仪3，以便支撑测角仪3。通过调节x轴平移机构21和y轴平移机构22可以使测角仪3与被测物体表面的测试点对准，通过调节z轴平移机构23可以调节测角仪3到被测物体表面的距离。
测角仪3上设有X射线管31和X射线探测器32，其中，X射线管31用于向被测物体表面的被测点发射X射线，X射线探测器32用于接收经过被测物体衍射后的X射线并进行残余应力测量。
参照图2至图8所示，移动平台4包括一顶板41、一中板42、一底板43、两压电马达44以及两压电陶瓷片45，顶板41、中板42和底板43从上至下依次连接，底板43固定在底座1上；两压电陶瓷片45分别为第一压电陶瓷片451和第二压电陶瓷片452，第一压电陶瓷片451与顶板41连接，第二陶瓷片452与底板43连接；两压电马达44固定在中板42上，其包括第一压电马达441和第二压电马达442，第一压电马达441与第一压电陶瓷片451接触，通过第一压电马达441和第一压电陶瓷片451的配合可以实现顶板41与中板42之间的移动，第二压电马达44与第二压电陶瓷片45接触，通过第二压电马达44与第二压电陶瓷片45的配合可以实现中板42和底板43之间的移动。第一压电陶瓷片451和第二压电陶瓷片452相互垂直，即第一压电陶瓷片451设置顺向中板42的长度方向设置，第二压电陶瓷片452则顺向中板42的宽度方向设置，这样，放置在顶板45上的被测物可以实现水平面上的x方向和y方向上的移动。
中板42的上端面向上凸起形成第一凸台421，下端面向下凸起形成第二凸台422，第一凸台421与第一压电陶瓷片451平行，第二凸台422与第二压电陶瓷片452平行；相应地，顶板41下端面设有与第一凸台421配合的第一凹槽411，底板43上端面设有与第二凸台422配合的第二凹槽431。
第一凸台421的侧边与第一凹槽411的槽边之间设有交叉滚子导轨46，该交叉滚子导轨46包括第一交叉滚子导轨461和第二交叉滚子导轨462，其中，第一交叉滚子导轨461固定在顶板41上，紧贴在第一凹槽411的槽边上，第二交叉滚子导轨462固定在中板42上，且紧贴在第一凸台421的侧边上。第二凸台422的侧边与第二凹槽431的槽边之间也设有交叉滚子导轨47，该交叉滚子导轨47包括第三交叉滚子导轨471和第四交叉滚子导轨472，其中，第三交叉滚子导轨471固定在中板42上，紧贴在第二凸台422的侧边上，第四交叉滚子导轨472固定在底板43上，紧贴在第二凹槽431的侧边上。
上述第一压电陶瓷片451顺向第一凹槽411的槽边设置，当第一压电马达441启动时，第一压电马达411的马达轴转动，与第一压电陶瓷片451产生摩擦力，该摩擦力带动第一压电陶瓷片451移动，而第一压电陶瓷片451与顶板41连接，所以顶板41随第一压电陶瓷片451一起相对于中板进行前后方向的移动。上述第二压电陶瓷片452顺向第二凹槽431的槽边设置，当第二压电马达442启动时，第二压电马达442的马达轴转动，与第一压电陶瓷片452产生摩擦力，因第二压电陶瓷片452随底板43一起固定在底座1上，所以该摩擦力会带动第二压电马达442移动，因第二压电马达442固定在中板42上，中板42以及顶板41会随着第二压电马达442在中板42的左右方向移动。通过第一凸台421与第一凹槽411、第二凸台422与第二凹槽431以及交叉滚子导轨46、47之间的相互配合可以减小顶板41与中板42之间以及中板42与底板43之间的摩擦力，使其移动更加顺畅。
参照图9并结合图2所示，为了避免顶板41与中板42之间以及中板42与底板43之间的移动过多而导致顶板41与中板42相互脱离或底板43与中板42相互脱离的情况，可以设置两个限位块48用来限定顶板41与中板42之间以及中板42与底板43之间的移动。两限位块48分别为第一限位块481和第二限位块482，第一限位块481配合于顶板41和中板42之间，第二限位块482配合于中板42和底板43之间。
具体地，第一限位块481固定在中板42的上端面上，相应地，在顶板41的下端面设置有一顺向第一凹槽411槽边长度方向的第一限位槽412，即第一限位槽412与第一压电陶瓷片451平行，第一限位块481容置在第一限位槽412内，当顶板41相对于中板42移动时，第一限位块481在第一限位槽412内滑动。第二限位块482固定在中板42的下端面，相应地，在底板43的上端面设置有一顺向第二凹槽431槽边长度方向的第二限位槽432，即第二限位槽432与第二压电陶瓷片452平行，第二限位块482容置在第二限位槽432内，当中板42与底板43之间发生移动时，第二限位块482在第二限位槽432内滑动。
上述结构的X射线应力测试仪在使用时，将被测物体放置在移动平台的顶板上，然后通过调节台式支架2的x轴平移机构21、y轴平移机构22和z轴平移机构23，使得被测物体上的一个被测点与测角仪3对准，然后通过测角仪3上的X射线管31和X射线探测器32进行应力检测。检测完成后，通过控制移动平台4，调节顶板41、中板42和底板43之间的相互位置，即可将被测物体的另一个被测点与测角仪对准，无需再去调节台式支架2。也就是说，在具有多个被测点被测物体的应力检测中，操作人员只需要进行被测物体的第一个被测点的对焦即可，在进行其余被测点的应力检测时，其余被测点的对焦只需通过调节移动平台4即可，无需操作人员人工再次调节台式支架2，从而降低了工作人员的工作强度，提高了被测物体的应力检测效率。
以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种X射线应力测试仪，包括底座、台式支架和测角仪，所述台式支架设置在底座上，所述测角仪连接在台式支架上，其特征在于：所述测试仪还包括移动平台，所述移动平台固定在底座上，并位于测角仪下方；所述移动平台包括包括一顶板、一中板、一底板、两压电马达以及两压电陶瓷片，所述顶板滑动连接在中板上，所述中板滑动连接在底板上方，所述底板则固定在底座上；两压电陶瓷片分别为第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，所述第一压电陶瓷片与顶板连接，所述第二陶瓷片与底板连接；两压电马达固定在中板上，其包括第一压电马达和第二压电马达，所述第一压电马达的马达轴与第一压电陶瓷片接触；第二压电马达与第二压电陶瓷片接触。
2.根据权利要求1所述的一种X射线应力测试仪，其特征在于：所述第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片相互垂直。
3.根据权利要求1或2所述的一种X射线应力测试仪，其特征在于：所述中板的上端面向上凸起形成第一凸台，下端面向下凸起形成第二凸台，所述第一凸台与第一压电陶瓷片平行，所述第二凸台与第二压电陶瓷片平行；相应地，所述顶板下端面设有与第一凸台配合的第一凹槽，所述底板上端面设有与第二凸台配合的第二凹槽。
4.根据权利要求3所述的一种X射线应力测试仪，其特征在于：所述顶板与中板之间设有交叉滚子导轨，所述中板和底板之间设有交叉滚子导轨。
5.根据权利要求4所述的一种X射线应力测试仪，其特征在于：所述顶板与中板之间的交叉滚子导轨设置在第一凸台的侧边与第一凹槽的槽边之间；所述中板和底板之间的交叉滚子导轨设置在第二凸台的侧边与第二凹槽的槽边之间。
6.根据权利要求1所述的一种X射线应力测试仪，其特征在于：所述测试仪还包括两个限位块，分别为第一限位块和第二限位块，所述第一限位块固定在中板的上端面，相应地，所述顶板的下端面设有一顺向第一压电陶瓷片长度方向设置的第一限位槽；所述第二限位块固定在中板的下端面，相应地，所述底板上设有一顺向第二压电陶瓷片长度方向设置的第二限位槽。
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