CN108827198A - 一种测量精度好的超声波测厚设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量精度好的超声波测厚设备,包括主体、连接线、探头和伸长机构,探头内设有切换机构、接收器和除锈机构,伸长机构包括固定板、第一电机、丝杆和通孔,切换机构包括第二电机、转轮、固定单元和限位槽,除锈机构包括伸出单元、第四电机、转动板、喷头、激光除锈头和两个移动单元,该测量精度好的超声波测厚设备,通过切换机构,该超声波测厚设备能够根据测量面的曲率自动切换探测头,提高反射回波的信号强度,提高该超声波测厚设备的测量精度,不仅如此,通过除锈机构,该超声波测厚设备能够将测量面上的铁锈清除,并对测量面喷涂耦合剂,提高探测头与测量面的耦合效果,提高该超声波测厚设备的测量精度。

Description

一种测量精度好的超声波测厚设备
技术领域
本发明涉及超声波测厚设备领域,特别涉及一种测量精度好的超声波测厚设备。
背景技术
超声波测厚设备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到达材料分界面时,脉冲被反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。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
当工件表面锈蚀严重时,现有的超声波测厚设备的耦合效果较差,导致现有的超声波测厚设备无法接收回波信号,造成现有的超声波测厚设备无法正常工作,不仅如此,现有的超声波测厚设备的探头的表面一般为平面,造成现有的超声波测厚设备测量曲面时,探头与曲面为点接触或者线接触,声强透射率较低,导致反射回波信号强度较差,影响现有的超声波测厚设备的测量精度。
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,提供一种测量精度好的超声波测厚设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种测量精度好的超声波测厚设备,包括主体、连接线、探头和伸长机构,所述主体通过连接线与探头连接,所述探头内设有切换机构、接收器和除锈机构;
所述伸长机构包括固定板、第一电机、丝杆和通孔,所述固定板设置在探头的下方,所述固定板套设在连接线上,所述固定板与连接线间隙配合,所述第一电机设置在固定板内,所述丝杆竖向设置,所述第一电机与丝杆传动连接,所述通孔设置在探头内,所述丝杆设置在通孔内,所述通孔的内壁上设有与丝杆匹配的螺纹;
所述切换机构包括第二电机、转轮、固定单元和限位槽,所述转轮设置在第二电机的上方,所述第二电机与转轮传动连接,所述限位槽和固定单元分别设置在转轮的上方和下方,所述转轮内设有至少两个探测头,各探测头周向均匀分布在转轮上;
所述固定单元包括驱动组件、固定块、薄膜和抽气机,所述固定块设置在转轮的下方,所述驱动组件和抽气机均设置在固定块的下方,所述驱动组件与固定块传动连接,所述固定块内设有凹槽,所述薄膜设置在固定块的上方,所述抽气机与凹槽连通;
所述除锈机构包括伸出单元、第四电机、转动板、喷头、激光除锈头和两个移动单元,所述伸出单元设置在主体内的底部,所述第四电机设置在伸出单元的下方,所述伸出单元与第四电机传动连接,所述转动板设置在第四电机的上方,所述第四电机与转动板传动连接,两个移动单元分别设置在转动板的两侧,两个移动单元中,其中一个移动单元与激光除锈头传动连接,另一个移动单元与喷头传动连接;
所述伸出单元包括第三电机、齿轮和齿条,所述第三电机设置在第四电机的下方,所述第三电机与齿轮传动连接,所述齿轮与齿条啮合,所述齿条竖向设置,所述齿条与第四电机固定连接;
所述移动单元包括第五电机、转盘、固定绳、滑槽、滑块和弹簧,所述第五电机设置在转动板内,所述第五电机与转盘传动连接,所述固定绳的一端设置在转盘上,所述固定绳的另一端与滑块固定连接,所述滑块和弹簧均设置在滑槽内,所述弹簧设置在滑块的远离第五电机的一侧,所述弹簧的一端与滑槽的内壁固定连接,所述弹簧的另一端与滑块固定连接,所述弹簧处于拉伸状态。
作为优选,为了防止灰尘进入限位槽,所述限位槽内的顶部设有保护罩。
作为优选,为了实现固定块的移动,所述驱动组件包括气泵、气缸和活塞,所述气泵与气缸连通,所述气缸竖向设置,所述活塞的一端设置在气缸内,所述活塞的另一端与固定块固定连接。
作为优选,为了减小噪音,所述抽气机为离心式鼓风机。
作为优选,为了减小齿轮与齿条之间的传动损耗,所述齿轮与齿条之间涂有润滑油。
作为优选,为了使得第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机能够长时间精确稳定工作,所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机均为伺服电机。
作为优选,为了使得固定绳能够长时间稳定工作,所述固定绳为尼龙绳。
作为优选,为了防止滑块脱离滑槽,所述滑槽为燕尾槽。
作为优选,为了使得耦合剂喷涂得更加均匀,所述喷头为雾化喷头。
作为优选,为了精确控制切换机构、伸长机构和除锈机构的工作状态,所述主体内设有PLC,所述接收器、切换机构、伸长机构和除锈机构均与PLC电连接。
本发明的有益效果是,该测量精度好的超声波测厚设备,通过切换机构,该超声波测厚设备能够根据测量面的曲率自动切换探测头,增强探测头与测量面耦合效果,提高反射回波的信号强度,从而提高该超声波测厚设备的测量精度,与现有的切换机构相比,该切换机构的切换速度较快,不仅如此,通过除锈机构,该超声波测厚设备能够将测量面上的铁锈清除,并对测量面喷涂耦合剂,提高探测头与测量面的耦合效果,提高该超声波测厚设备的测量精度,与现有的除锈机构相比,该除锈机构的除锈效果较好,并能够均匀喷涂耦合剂。
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是本发明的测量精度好的超声波测厚设备的结构示意图;
图2是本发明的测量精度好的超声波测厚设备的伸长机构、探头和接收器的连接结构示意图;
图3是本发明的测量精度好的超声波测厚设备的切换机构的结构示意图;
图4是本发明的测量精度好的超声波测厚设备的固定单元的的结构示意图;
图5是本发明的测量精度好的超声波测厚设备的除锈机构的的结构示意图;
图中:1.主体,2.连接线,3.探头,4.固定板,5.第一电机,6.丝杆,7.通孔,8.第二电机,9.转轮,10.探测头,11.限位槽,12.保护罩,13.气泵,14.气缸,15.活塞,16.固定块,17.薄膜,18.抽气机,19.第三电机,20.齿轮,21.齿条,22.第四电机,23.转动板,24.第五电机,25.转盘,26.固定绳,27.滑槽,28.滑块,29.弹簧,30.激光除锈头,31.喷头,32.接收器。
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,一种测量精度好的超声波测厚设备,包括主体1、连接线2、探头3和伸长机构,所述主体1通过连接线2与探头3连接,所述探头3内设有切换机构、接收器32和除锈机构;
如图2所示,所述伸长机构包括固定板4、第一电机5、丝杆6和通孔7,所述固定板4设置在探头3的下方,所述固定板4套设在连接线2上,所述固定板4与连接线2间隙配合,所述第一电机5设置在固定板4内,所述丝杆6竖向设置,所述第一电机5与丝杆6传动连接,所述通孔7设置在探头3内,所述丝杆6设置在通孔7内,所述通孔7的内壁上设有与丝杆6匹配的螺纹;
第一电机5驱动丝杆6转动,使得固定板4远离探头3,从而使得探头3能够伸入凹陷的槽内进行测量。
如图3所示,所述切换机构包括第二电机8、转轮9、固定单元和限位槽11,所述转轮9设置在第二电机8的上方,所述第二电机8与转轮9传动连接,所述限位槽11和固定单元分别设置在转轮9的上方和下方,所述转轮9内设有至少两个探测头10,各探测头10周向均匀分布在转轮9上;
如图4所示,所述固定单元包括驱动组件、固定块16、薄膜17和抽气机18,所述固定块16设置在转轮9的下方,所述驱动组件和抽气机18均设置在固定块16的下方,所述驱动组件与固定块16传动连接,所述固定块16内设有凹槽,所述薄膜17设置在固定块16的上方,所述抽气机18与凹槽连通;
PLC控制切换机构运行,第二电机8工作,转轮9转动,使得适合的探测头10正对限位槽11,固定单元工作,驱动组件将固定块16和薄膜17推至探测头10的下方,抽气机18将凹槽内的空气抽出,使得薄膜17凹陷,从而将探测头10与固定块16固定,接着驱动组件通过固定块16将探测头10推至限位槽11,进行测量工作。
通过切换机构,该超声波测厚设备能够根据测量面的曲率自动切换探测头10,增强探测头10与测量面耦合效果,提高反射回波的信号强度,从而提高该超声波测厚设备的测量精度,与现有的切换机构相比,该切换机构的切换速度较快。
如图5所示,所述除锈机构包括伸出单元、第四电机22、转动板23、喷头31、激光除锈头30和两个移动单元,所述伸出单元设置在主体1内的底部,所述第四电机22设置在伸出单元的下方,所述伸出单元与第四电机22传动连接,所述转动板23设置在第四电机22的上方,所述第四电机22与转动板23传动连接,两个移动单元分别设置在转动板23的两侧,两个移动单元中,其中一个移动单元与激光除锈头30传动连接,另一个移动单元与喷头31传动连接;
所述伸出单元包括第三电机19、齿轮20和齿条21,所述第三电机19设置在第四电机22的下方,所述第三电机19与齿轮20传动连接,所述齿轮20与齿条21啮合,所述齿条21竖向设置,所述齿条21与第四电机22固定连接;
所述移动单元包括第五电机24、转盘25、固定绳26、滑槽27、滑块28和弹簧29,所述第五电机24设置在转动板23内,所述第五电机24与转盘25传动连接,所述固定绳26的一端设置在转盘25上,所述固定绳26的另一端与滑块28固定连接,所述滑块28和弹簧29均设置在滑槽27内,所述弹簧29设置在滑块28的远离第五电机24的一侧,所述弹簧29的一端与滑槽27的内壁固定连接,所述弹簧29的另一端与滑块28固定连接,所述弹簧29处于拉伸状态。
伸出单元工作,第三电机19驱动齿轮20转动,使得齿条21向上移动,让第四电机22向上移动,第四电机22驱动转动板23转动,首先移动单元使得激光除锈头30移动,当需要使得滑块28靠近第五电机24,第五电机24驱动转盘25转动,收紧固定绳26,使得滑块28靠近第五电机24,当需要使得滑块28远离第五电机24,第五电机24驱动转盘25转动,放松固定绳26,处于拉伸状态弹簧29使得滑块28远离第五电机24,从而实现激光除锈头30的移动,将测量面上的铁锈清除,接着移动单元使得喷头31移动,当需要使得滑块28靠近第五电机24,第五电机24驱动转盘25转动,收紧固定绳26,使得滑块28靠近第五电机24,当需要使得滑块28远离第五电机24,第五电机24驱动转盘25转动,放松固定绳26,处于拉伸状态的弹簧29使得滑块28远离第五电机24,从而实现喷头31的移动,对测量面均匀喷涂耦合剂。
通过除锈机构,该超声波测厚设备能够将测量面上的铁锈清除,并对测量面喷涂耦合剂,提高探测头10与测量面的耦合效果,提高该超声波测厚设备的测量精度,与现有的除锈机构相比,该除锈机构的除锈效果较好,并能够均匀喷涂耦合剂。
作为优选,为了防止灰尘进入限位槽11,所述限位槽11内的顶部设有保护罩12。
作为优选,为了实现固定块16的移动,所述驱动组件包括气泵13、气缸14和活塞15,所述气泵13与气缸14连通,所述气缸14竖向设置,所述活塞15的一端设置在气缸14内,所述活塞15的另一端与固定块16固定连接。气泵13通过改变气缸14内的气压,驱动活塞15伸出或收回,从而实现固定块16的移动。
作为优选,为了减小噪音,所述抽气机18为离心式鼓风机。
作为优选,为了减小齿轮20与齿条21之间的传动损耗,所述齿轮20与齿条21之间涂有润滑油。
作为优选,为了使得第一电机5、第二电机8、第三电机19、第四电机22和第五电机24能够长时间精确稳定工作,所述第一电机5、第二电机8、第三电机19、第四电机22和第五电机24均为伺服电机。
作为优选,为了使得固定绳26能够长时间稳定工作,所述固定绳26为尼龙绳。
作为优选,为了防止滑块28脱离滑槽27,所述滑槽27为燕尾槽。
作为优选,为了使得耦合剂喷涂得更加均匀,所述喷头31为雾化喷头。
作为优选,为了精确控制切换机构、伸长机构和除锈机构的工作状态,所述主体1内设有PLC,所述接收器32、切换机构、伸长机构和除锈机构均与PLC电连接。
该测量精度好的超声波测厚设备的工作原理:首先伸长机构运行时,第一电机5驱动丝杆6转动,使得固定板4远离探头3,从而使得探头3能够伸入凹陷的槽内进行测量,接着PLC控制切换机构运行,第二电机8工作,转轮9转动,使得适合的探测头10正对限位槽11,固定单元工作将探测头10与固定块16固定,驱动组件通过固定块16将探测头10推至限位槽11,进行测量工作,然后PLC控制除锈机构运行,伸出单元工作,让第四电机22向上移动,第四电机22驱动转动板23转动,移动单元使得激光除锈头30移动,将测量面上的铁锈清除,移动单元使得喷头31移动,对测量面均匀喷涂耦合剂。
与现有技术相比,该测量精度好的超声波测厚设备,通过切换机构,该超声波测厚设备能够根据测量面的曲率自动切换探测头10,增强探测头10与测量面耦合效果,提高反射回波的信号强度,从而提高该超声波测厚设备的测量精度,与现有的切换机构相比,该切换机构的切换速度较快,不仅如此,通过除锈机构,该超声波测厚设备能够将测量面上的铁锈清除,并对测量面喷涂耦合剂,提高探测头10与测量面的耦合效果,提高该超声波测厚设备的测量精度,与现有的除锈机构相比,该除锈机构的除锈效果较好,并能够均匀喷涂耦合剂。
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)

1.一种测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,包括主体(1)、连接线(2)、探头(3)和伸长机构,所述主体(1)通过连接线(2)与探头(3)连接,所述探头(3)内设有切换机构、接收器(32)和除锈机构;
所述伸长机构包括固定板(4)、第一电机(5)、丝杆(6)和通孔(7),所述固定板(4)设置在探头(3)的下方,所述固定板(4)套设在连接线(2)上,所述固定板(4)与连接线(2)间隙配合,所述第一电机(5)设置在固定板(4)内,所述丝杆(6)竖向设置,所述第一电机(5)与丝杆(6)传动连接,所述通孔(7)设置在探头(3)内,所述丝杆(6)设置在通孔(7)内,所述通孔(7)的内壁上设有与丝杆(6)匹配的螺纹;
所述切换机构包括第二电机(8)、转轮(9)、固定单元和限位槽(11),所述转轮(9)设置在第二电机(8)的上方,所述第二电机(8)与转轮(9)传动连接,所述限位槽(11)和固定单元分别设置在转轮(9)的上方和下方,所述转轮(9)内设有至少两个探测头(10),各探测头(10)周向均匀分布在转轮(9)上;
所述固定单元包括驱动组件、固定块(16)、薄膜(17)和抽气机(18),所述固定块(16)设置在转轮(9)的下方,所述驱动组件和抽气机(18)均设置在固定块(16)的下方,所述驱动组件与固定块(16)传动连接,所述固定块(16)内设有凹槽,所述薄膜(17)设置在固定块(16)的上方,所述抽气机(18)与凹槽连通;
所述除锈机构包括伸出单元、第四电机(22)、转动板(23)、喷头(31)、激光除锈头(30)和两个移动单元,所述伸出单元设置在主体(1)内的底部,所述第四电机(22)设置在伸出单元的下方,所述伸出单元与第四电机(22)传动连接,所述转动板(23)设置在第四电机(22)的上方,所述第四电机(22)与转动板(23)传动连接,两个移动单元分别设置在转动板(23)的两侧,两个移动单元中,其中一个移动单元与激光除锈头(30)传动连接,另一个移动单元与喷头(31)传动连接;
所述伸出单元包括第三电机(19)、齿轮(20)和齿条(21),所述第三电机(19)设置在第四电机(22)的下方,所述第三电机(19)与齿轮(20)传动连接,所述齿轮(20)与齿条(21)啮合,所述齿条(21)竖向设置,所述齿条(21)与第四电机(22)固定连接;
所述移动单元包括第五电机(24)、转盘(25)、固定绳(26)、滑槽(27)、滑块(28)和弹簧(29),所述第五电机(24)设置在转动板(23)内,所述第五电机(24)与转盘(25)传动连接,所述固定绳(26)的一端设置在转盘(25)上,所述固定绳(26)的另一端与滑块(28)固定连接,所述滑块(28)和弹簧(29)均设置在滑槽(27)内,所述弹簧(29)设置在滑块(28)的远离第五电机(24)的一侧,所述弹簧(29)的一端与滑槽(27)的内壁固定连接,所述弹簧(29)的另一端与滑块(28)固定连接,所述弹簧(29)处于拉伸状态。
2.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述限位槽(11)内的顶部设有保护罩(12)。
3.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述驱动组件包括气泵(13)、气缸(14)和活塞(15),所述气泵(13)与气缸(14)连通,所述气缸(14)竖向设置,所述活塞(15)的一端设置在气缸(14)内,所述活塞(15)的另一端与固定块(16)固定连接。
4.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述抽气机(18)为离心式鼓风机。
5.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述齿轮(20)与齿条(21)之间涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述第一电机(5)、第二电机(8)、第三电机(19)、第四电机(22)和第五电机(24)均为伺服电机。
7.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述固定绳(26)为尼龙绳。
8.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述滑槽(27)为燕尾槽。
9.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述喷头(31)为雾化喷头。
10.如权利要求1所述的测量精度好的超声波测厚设备,其特征在于,所述主体(1)内设有PLC,所述接收器(32)、切换机构、伸长机构和除锈机构均与PLC电连接。
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