CN109142535A - 一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置 - Google Patents

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王宏民
苏明坤
薛萍
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Abstract

本发明公开了一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置，主要用于对圆锯片出厂前的品质检测。其特征是包括支架、微控制器、电动力锤、音频采集器、信号采集和数据处理的智能控制器、PC机。其中所述电动力锤固定在支架上用于敲击圆锯片，使其产生振动发声，所述微控制器与电动力锤相连接，使电动力锤每次产生的敲击力大小相同，所述音频采集器和智能控制器用于采集圆锯片振动产生的音频信号并进行数据处理。本发明提供的圆锯片无损检测装置能检测到存在裂缝、缺口、气泡、断齿等劣质圆锯片，在出厂前将不合格的圆锯片筛选出来，此装置检测精度高，缺陷检测全面，为圆锯片厂家提供了一种可靠和全面的自动检测方法。

Description

一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置
技术领域
本发明涉及无损检测领域，尤其涉及基于音频共振谱技术的圆锯片无损检测。
背景技术
随着工具行业的发展，各种种类的圆锯片市场需求与产量不断扩大，但是圆锯片生产厂家不可能做到生产出来的每一个圆锯片都符合标准，当不合格的圆锯片在工作时，由于锯片与锯齿焊接不牢、锯片内部有裂纹，或者断齿等原因，轻则会影响锯片的切削精度，重则圆锯片会产生锯齿飞出，锯片断裂，这样就会造成安全隐患。但现如今，国内外大多数圆锯片厂家缺乏有效的检测设备、仪器等必备手段，很难对产品做出科学有效的质量检测。现在圆锯片生产厂商主流的圆锯片检测采用压力检测，一般使用应力变形工具，这种方法效率和可靠性低,同样很难对检测和处理结果进行量化,因而圆锯片的出厂质量很难控制,产品一致性差,寿命低。因此圆锯片缺陷的无损检测研究至关重要。
发明内容
基于此，本发明提供了一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置，来实现对圆锯片的品质进行高效率、广范围、高精度、低成本的检测装置。
本发明提供的一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置包括：待检测圆锯片、支架、微控制器、电动力锤、音频采集器、信号采集和数据处理的智能控制器、PC机。所述支架上固定有待检测圆锯片和电动力锤，所述微控制器与信号采集和数据处理的智能控制器固定于桌面上。
所述电动力锤与微控制器通过数据线相连接，微控制器作用是使电动力锤每次产生敲击圆锯片的力大小相同，具有可以无限次重复输出的特点。
所述音频采集器与智能控制器同样通过数据线相连接，音频采集器用于采集电动力锤敲击圆锯片产生的音频振动信号，智能控制器用于将音频采集器采集的音频信号进行抗混叠滤波和高速模数转换处理。
所述PC机与智能控制器连接，PC机将智能控制器处理后的音频时域信号经过快速傅里叶变换转换成频域信号，并经过二次处理转换成可视化的频域共振谱显示在PC机的显示屏上，最终通过观察可视化的频域共振谱便可知道圆锯片合格与否。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置的结构示意图；
图2为PC机显示的合格圆锯片与劣质圆锯片声学共振谱差异图。
具体实施方式
为使本发明的目的、实现方法和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
如图1所示，一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置，其特征是包括支架1、微控制器2、电动力锤3、音频采集器4、信号采集和数据处理的智能控制器5、待检测圆锯片6、PC机7。所述微控制器2与电动力锤3通过数据线相连接，音频采集器4与信号采集和数据处理的智能控制器5通过数据线相连接，以及所述信号采集和数据处理的智能控制器5与PC机7连接，待检测圆锯片6和电动力锤3固定在支架1上。
本发明的工作原理是：对待测圆锯片6施加一个由微控制器2控制的电动力锤3产生大小恒定、且可重复输出的敲击力，然后利用一个音频采集器4采集圆锯片振动产生的音频信号并用信号采集和数据处理的智能控制器5对音频数据进行滤波处理，最后用PC机7对处理后的音频时域数据进行快速傅里叶变换，将其转换成频域数据，将每个待测件的频域曲线与标准频域曲线进行对比，分析其一致性，标准频域曲线是来自于已知合格圆锯片的测试曲线。声学共振率表现为频谱曲线上各个峰值，“合格圆锯片”频谱曲线的各个峰值与标准曲线在幅度和频率与标准频域曲线是一致的。频谱曲线上峰值的幅度和频率差异都意味着该圆锯片与合格件有差异。
如图2所示，对5个圆锯片进行了声学共振谱的检测，这5个圆锯片有合格圆锯片（b曲线），以及4个有着不同缺陷的圆锯片。有裂缝的圆锯片（a曲线）相比于合格圆锯片的共振峰值向左产生了偏移，即偏低。同样的，有缺口的圆锯片（d曲线）也比合格圆锯片的共振峰值低。而有气泡的圆锯片（c曲线）和断齿的圆锯片（e曲线）的共振峰值向右产生了偏移，即偏高。从而可以判别出每个圆锯片的品质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置，其特征是包括支架、微控制器、电动力锤、音频采集器、信号采集和数据处理的智能控制器、PC机，所述电动力锤与待检测圆锯片固定在支架上。
2.如权利要求1所述的一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置，其特征是，微控制器与电动力锤相连接，控制电动力锤每次产生同等大小的力。
3.如权利要求1所述的一种基于声学共振谱的圆锯片无损检测装置，其特征是，音频采集器和智能控制器连接，智能控制器与PC机连接，从而将音频信号经过处理变换后在PC机端显示出来。
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