CN113739852B - 一种镁基体合金阻尼检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镁基体合金阻尼检测装置包括：壳体、盖体、环形加热器、非接触式振动传感器、激振装置、控制器；壳体内壁顶端两侧设置有容纳仓，容纳仓内固接有液压顶升装置；盖体底部中心处设置有伸缩夹持装置，伸缩夹持装置用于夹持ZK镁基体合金，ZK镁基体合金末端固接有温度传感器；环形加热器沿壳体内壁竖直方向阵列；非接触式振动传感器均匀分布于壳体内壁上且位于环形加热器的下端；激振装置对称固接于壳体两端并延伸至壳体内部，激振装置延伸段处于非接触式振动传感器中段；控制器分别电力连接液压顶升装置、伸缩夹持装置、环形加热器、非接触式振动传感器、温度传感器。本发明一体化检测ZK60镁基体合金处于不同温度时的阻尼分布情况。

Description

一种镁基体合金阻尼检测装置

技术领域

本发明属于合金检测技术领域，特别涉及一种镁基体合金阻尼检测装置。

背景技术

随着工业技术的发展，ZK60镁基体合金普遍运用于到各种科研领域，随着高精密机械器材技术的快速发展，ZK60镁基体合金在不同温度下阻尼情况的分布以及振动衰减过程的研究越来越重要，而研究ZK60镁基体合金在不同温度下阻尼情况的分布以及振动衰减过程也是为了探索利用ZK60镁基体合金制造的例如飞机机翼、发动机机壳等设备受到温度变化时的抗振动效果，从而更好的服务于航空航天等科技领域。

但是，目前的ZK60镁基体合金在不同温度下阻尼情况的分布以及振动衰减过程的研究检测设备，往往需要多种设备，例如：加热炉、激振器、以及振动检测器等等，上述多种设备在同一工况下连接繁琐，不利于ZK60镁基体合金阻尼检测，并且不利于监控不同温度下的ZK60镁基体合金的状态，导致ZK60镁基体合金阻尼检测失真。

发明内容

本发明提供一种镁基体合金阻尼检测装置，目的在于解决上述现有ZK60镁基体合金阻尼检测设备需要多种器具协同工作，其连接繁琐不利于ZK60镁基体合金阻尼检测，导致ZK60镁基体合金阻尼检测失真的技术问题。

本发明的技术方案是：一种镁基体合金阻尼检测装置，包括：

壳体1，其内壁顶端两侧设置有容纳仓2，容纳仓2内固接有液压顶升装置；

盖体3，盖体两端相对设置有升降杆4，盖体3底部中心处设置有伸缩夹持装置5，伸缩夹持装置5用于夹持ZK60镁基体合金，ZK60镁基体合金末端固接有温度传感器6；

环形加热器7，沿壳体1内壁竖直方向阵列，ZK60镁基体合金加热时，伸缩夹持装置5带动ZK60镁基体合金穿越环形加热器7；

非接触式振动传感器8，均匀分布于壳体1内壁上且位于环形加热器7的下端，用于采集ZK60镁基体合金振动频率；

激振装置9，对称固接于壳体1两端并延伸至壳体1内部，激振装置9延伸段处于非接触式振动传感器8中段，用于激发ZK60镁基体合金振动；

控制器，固接于壳体1外表面，分别电力连接液压顶升装置、伸缩夹持装置5、环形加热器7、非接触式振动传感器8、温度传感器6。

可选的，液压顶升装置包括：

第一液压装置，与升降杆4固接；

第一电机，与第一液压装置电力连接，第一电机与控制器连接。

可选的，伸缩夹持装置5包括：

第二电机，固接于盖体3底部中心处；

第二液压装置，固接于第二电机上；

升缩杆5-1，与第二液压装置固接，升缩杆5-1末端固接有夹持装置5-2，夹持装置5-2夹持ZK60镁基体合金。

可选的，环形加热器7包括若干沿壳体1内壁竖直方向阵列的环形加热管。

可选的，激振装置9包括：

箱体9-1，固接于壳体1外表面且箱体9-1上端开口；

斜坡板9-2，设置于箱体9-1内部，壳体1与斜坡板9-2接触的一面设置有贯穿孔；

滚动球9-3，设置于斜坡板9-2上，滚动球9-3可通过贯穿孔；

插板9-4，沿壳体1外表面插入箱体9-1内，插板9-4用于堵塞贯穿孔；

滑道9-5，其为激振装置9延伸段，倾斜设置于壳体1内，用于通过滚动球9-3，滚动球9-3用于激发ZK60镁基体合金产生振动。

可选的，还包括对称设置于壳体1内壁上的隔热装置10，隔热装置10设置于环形加热器7与非接触式振动传感器8之间，用于隔离环形加热器7的热量进入到非接触式振动传感器8上，隔热装置10与控制器电力连接。

可选的，隔热装置10包括：

隔热板10-1，其一端与壳体1内壁固接，隔热板10-1为中空结构；

第三电机10-2，固接于隔热板10-1内部；

螺杆10-3，螺杆10-3与第三电机10-2的输出齿轮啮合，螺杆10-3上套接螺杆的固定块10-4，固定块10-4与隔热板10-1内壁固接；

伸缩板10-5，呈月牙形，伸缩板10-5的月背处与螺杆10-3转动连接。

可选的，还包括滚动球导向板11，滚动球导向板11倾斜固接于壳体1内壁下端，用于导出滚动球9-3。

本发明的有益效果：本发明提供了一种镁基体合金阻尼检测装置，包括：壳体、盖体、环形加热器、非接触式振动传感器、激振装置、控制器；壳体内壁顶端两侧设置有容纳仓，容纳仓内固接有液压顶升装置；盖体底部中心处设置有伸缩夹持装置，伸缩夹持装置用于夹持ZK镁基体合金，ZK镁基体合金末端固接有温度传感器；环形加热器沿壳体内壁竖直方向阵列；非接触式振动传感器均匀分布于壳体内壁上且位于环形加热器的下端；激振装置对称固接于壳体两端并延伸至壳体内部，激振装置延伸段处于非接触式振动传感器中段；控制器分别电力连接液压顶升装置、伸缩夹持装置、环形加热器、非接触式振动传感器、温度传感器。本发明利用控制器分别与液压顶升装置、伸缩夹持装置、环形加热器、非接触式振动传感器、温度传感器连接，当需要盖体盖合于壳体上时，控制器发出指令，容纳仓内的液压顶升装置接受指令，控制液压顶升装置传动升降杆下降，直至盖体盖合于壳体上；当需要夹持ZK60镁基体合金时，控制器发出指令，伸缩夹持装置接受指令夹紧ZK60镁基体合金；当需要夹紧的ZK60镁基体合金下降至环形加热器的位置时，控制器发出指令，伸缩夹持装置接受指令使得伸缩夹持装置下移，移动到环形加热器；当需要环形加热器加热时，控制器发出指令，控制环形加热器加热进行加热，其中，控制器可以调节环形加热器的温度，该温度范围在零摄氏度到ZK60镁基体合金能够承受的最低熔融状态温度；当需要检测ZK60镁基体合金的温度时，控制器发出指令至温度传感器，温度传感器开始工作，当ZK60镁基体合金表面温度达到所需温度值时，控制器发出指令，伸缩夹持装置继续下移，进入与非接触式振动传感器相对的空间内，人为控制激振装置使得ZK60镁基体合金振动，控制器发出指令使得非接触式振动传感器开始采集ZK60镁基体合金振动衰减频率，从而最终获得在不同温度下ZK60镁基体合金振动阻尼衰减数据。

附图说明

图1为本发明一种镁基体合金阻尼检测装置的整体结构示意图；

图2为图1中A-A的局部放大图；

图3为图1中B-B的局部放大图；

图4为图1中隔热装置的结构示意图；

图5为本发明伸缩板的俯视图。

其中，1.壳体，2.容纳仓，3.盖体，4.升降杆，5.伸缩夹持装置，5-1.升缩杆，5-2.夹持装置，6.温度传感器，7.环形加热器，8.非接触式振动传感器，9.激振装置，9-1.箱体，9-2.斜坡板，9-3.滚动球，9-4.插板，9-5.滑道，10.隔热装置，10-1.隔热板，10-2.第三电机，10-3.螺杆，10-4.固定块，10-5.伸缩板，11.导向板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“纵向”、“垂向”、“边缘”、“侧端”、“上”、“下”、“表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种镁基体合金阻尼检测装置，包括：壳体1、盖体3、环形加热器7、非接触式振动传感器8、激振装置9、控制器；壳体1内壁顶端两侧设置有容纳仓2，容纳仓2内固接有液压顶升装置；盖体3盖体两端相对设置有升降杆4，盖体3底部中心处设置有伸缩夹持装置5，伸缩夹持装置5用于夹持ZK60镁基体合金，ZK60镁基体合金末端固接有温度传感器6；环形加热器7沿壳体1内壁竖直方向阵列，ZK60镁基体合金加热时，伸缩夹持装置5带动ZK60镁基体合金穿越环形加热器7；非接触式振动传感器8均匀分布于壳体1内壁上且位于环形加热器7的下端，用于采集ZK60镁基体合金振动频率；激振装置9对称固接于壳体1两端并延伸至壳体1内部，激振装置9延伸段处于非接触式振动传感器8中段，用于激发ZK60镁基体合金振动；控制器固接于壳体1外表面，分别电力连接液压顶升装置、伸缩夹持装置5、环形加热器7、非接触式振动传感器8、温度传感器6。

其中，液压顶升装置包括：第一液压装置、第一电机，第一液压装置与升降杆4固接；第一电机与第一液压装置电力连接，第一电机与控制器连接。控制器控制第一电机带动第一液压装置动作，其中，电力来源均来源于蓄电池，由于该项技术为现有技术，因此对于本发明来说是明确的，再次不具体说明。

进一步地，参考图3，伸缩夹持装置5包括：第二电机、第二液压装置、升缩杆5-1、夹持装置5-2，第二电机固接于盖体3底部中心处；第二液压装置固接于第二电机上；升缩杆5-1与第二液压装置固接，升缩杆5-1末端固接有夹持装置5-2，夹持装置5-2夹持ZK60镁基体合金。控制器控制第二电机带动第二液压装置动作，其中，电力来源均来源于蓄电池，由于该项技术为现有技术，因此对于本发明来说是明确的，再次不具体说明。

进一步地，参考图1，环形加热器7包括若干沿壳体1内壁竖直方向阵列的环形加热管，环形加热管保证ZK60镁基体合金能够均匀加热。其中，环形加热器7与控制器连接，控制器控制环形加热器7的原理与现有电加热器加热原理相同，调节温度的工作原理与现有电加热器的调节温度也相同。

进一步地，参考图2，激振装置9包括：箱体9-1、斜坡板9-2、滚动球9-3、插板9-4、滑道9-5；箱体9-1固接于壳体1外表面且箱体9-1上端开口；斜坡板9-2设置于箱体9-1内部，壳体1与斜坡板9-2接触的一面设置有贯穿孔；滚动球9-3设置于斜坡板9-2上，滚动球9-3可通过贯穿孔；插板9-4沿壳体1外表面插入箱体9-1内，插板9-4用于堵塞贯穿孔；滑道9-5为激振装置9延伸段，倾斜设置于壳体1内，用于通过滚动球9-3，滚动球9-3用于激发ZK60镁基体合金产生振动。本发明设置人为激振装置9使得激振过程可控，利用滚动球9-3通过滑道9-5将滚动球9-3抛出，使得滚动球9-3击打ZK60镁基体合金表面，从而让ZK60镁基体合金振动。

进一步地，参考图1，还包括对称设置于壳体1内壁上的隔热装置10，隔热装置10设置于环形加热器7与非接触式振动传感器8之间，用于隔离环形加热器7的热量进入到非接触式振动传感器8上，隔热装置10与控制器电力连接。隔热装置10的设置将非接触式振动传感器8与环形加热器7隔绝，避免环形加热器7产生的高温影响非接触式振动传感器8的灵敏度。其中，隔热装置10的结构如图4所示，包括：隔热板10-1、第三电机10-2、螺杆10-3、固定块10-4、伸缩板10-5，隔热板10-1的一端与壳体1内壁固接，隔热板10-1为中空结构；第三电机10-2固接于隔热板10-1内部；螺杆10-3与第三电机10-2的输出齿轮啮合，螺杆10-3上套接螺杆的固定块10-4，固定块10-4与隔热板10-1内壁固接；其中，伸缩板10-5如图5所示，呈月牙形，伸缩板10-5的月背处与螺杆10-3转动连接，转动连接的其中一种方式是在螺杆10-3与伸缩板10-5之间设置轴承，确保螺杆10-3能够相对伸缩板10-5转动。

进一步地，参考图1，还包括滚动球导向板11，滚动球导向板11倾斜固接于壳体1内壁下端，用于导出滚动球9-3，与导向板11末端相对的壳体上设置有小洞，该小洞被挡片遮挡，当需要取出滚动球9-3时，推开挡片，滚动球9-3从小洞滚出。

本发明提供了一种镁基体合金阻尼检测装置，包括：壳体、盖体、环形加热器、非接触式振动传感器、激振装置、控制器；壳体内壁顶端两侧设置有容纳仓，容纳仓内固接有液压顶升装置；盖体底部中心处设置有伸缩夹持装置，伸缩夹持装置用于夹持ZK镁基体合金，ZK镁基体合金末端固接有温度传感器；环形加热器沿壳体内壁竖直方向阵列；非接触式振动传感器均匀分布于壳体内壁上且位于环形加热器的下端；激振装置对称固接于壳体两端并延伸至壳体内部，激振装置延伸段处于非接触式振动传感器中段；控制器分别电力连接液压顶升装置、伸缩夹持装置、环形加热器、非接触式振动传感器、温度传感器。本发明利用控制器分别与液压顶升装置、伸缩夹持装置、环形加热器、非接触式振动传感器、温度传感器连接，当需要盖体盖合于壳体上时，控制器发出指令，容纳仓内的液压顶升装置接受指令，控制液压顶升装置传动升降杆下降，直至盖体盖合于壳体上；当需要夹持ZK60镁基体合金时，控制器发出指令，伸缩夹持装置接受指令夹紧ZK60镁基体合金；当需要夹紧的ZK60镁基体合金下降至环形加热器的位置时，控制器发出指令，伸缩夹持装置接受指令使得伸缩夹持装置下移，移动到环形加热器；当需要环形加热器加热时，控制器发出指令，控制环形加热器加热进行加热，其中，控制器可以调节环形加热器的温度，该温度范围在零摄氏度到ZK60镁基体合金能够承受的最低熔融状态温度；当需要检测ZK60镁基体合金的温度时，控制器发出指令至温度传感器，温度传感器开始工作，当ZK60镁基体合金表面温度达到所需温度值时，控制器发出指令，伸缩夹持装置继续下移，进入与非接触式振动传感器相对的空间内，人为控制激振装置使得ZK60镁基体合金振动，控制器发出指令使得非接触式振动传感器开始采集ZK60镁基体合金振动衰减频率，从而最终获得在不同温度下ZK60镁基体合金振动阻尼衰减数据。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种镁基体合金阻尼检测装置，其特征在于，包括：

壳体(1)，其内壁顶端两侧设置有容纳仓(2)，所述容纳仓(2)内固接有液压顶升装置；

盖体(3)，所述盖体两端相对设置有升降杆(4)，所述盖体(3)底部中心处设置有伸缩夹持装置(5)，所述伸缩夹持装置(5)用于夹持ZK60镁基体合金，所述ZK60镁基体合金末端固接有温度传感器(6)，盖体(3)盖合于壳体(1)上；

环形加热器(7)，沿所述壳体(1)内壁竖直方向阵列，所述ZK60镁基体合金加热时，伸缩夹持装置(5)带动ZK60镁基体合金穿越所述环形加热器(7)；

非接触式振动传感器(8)，均匀分布于所述壳体(1)内壁上且位于环形加热器(7)的下端，用于采集ZK60镁基体合金振动频率；

激振装置(9)，对称固接于所述壳体(1)两端并延伸至壳体(1)内部，所述激振装置(9)延伸段处于非接触式振动传感器(8)中段，用于激发ZK60镁基体合金振动；

控制器，固接于壳体(1)外表面，分别电力连接液压顶升装置、伸缩夹持装置(5)、环形加热器(7)、非接触式振动传感器(8)、温度传感器(6)。

液压顶升装置包括：

第一液压装置，与所述升降杆(4)固接；

第一电机，与所述第一液压装置电力连接，所述第一电机与控制器连接；

伸缩夹持装置(5)包括：

第二电机，固接于所述盖体(3)底部中心处；

第二液压装置，固接于第二电机上；

升缩杆(5-1)，与所述第二液压装置固接，所述升缩杆(5-1)末端固接有夹持装置(5-2)，所述夹持装置(5-2)夹持ZK60镁基体合金；

环形加热器(7)包括若干沿壳体(1)内壁竖直方向阵列的环形加热管；

所述激振装置(9)包括：

箱体(9-1)，固接于所述壳体(1)外表面且箱体(9-1)上端开口；

斜坡板(9-2)，设置于箱体(9-1)内部，所述壳体(1)与斜坡板(9-2)接触的一面设置有贯穿孔；

滚动球(9-3)，设置于斜坡板(9-2)上，所述滚动球(9-3)可通过贯穿孔；

插板(9-4)，沿壳体(1)外表面插入箱体(9-1)内，所述插板(9-4)用于堵塞贯穿孔；

滑道(9-5)，其为激振装置(9)延伸段，倾斜设置于所述壳体(1)内，用于通过滚动球(9-3)，所述滚动球(9-3)用于激发ZK60镁基体合金产生振动。

2.如权利要求1所述的一种镁基体合金阻尼检测装置，其特征在于，还包括对称设置于壳体(1)内壁上的隔热装置(10)，所述隔热装置(10)设置于环形加热器(7)与非接触式振动传感器(8)之间，用于隔离环形加热器(7)的热量进入到非接触式振动传感器(8)上，所述隔热装置(10)与所述控制器电力连接。

3.如权利要求2所述的一种镁基体合金阻尼检测装置，其特征在于，所述隔热装置(10)包括：

隔热板(10-1)，其一端与所述壳体(1)内壁固接，所述隔热板(10-1)为中空结构；

第三电机(10-2)，固接于隔热板(10-1)内部；

螺杆(10-3)，所述螺杆(10-3)与第三电机(10-2)的输出齿轮啮合，所述螺杆(10-3)上套接螺杆的固定块(10-4)，所述固定块(10-4)与隔热板(10-1)内壁固接；

伸缩板(10-5)，呈月牙形，伸缩板(10-5)的月背处与所述螺杆(10-3)转动连接。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种镁基体合金阻尼检测装置，其特征在于，还包括滚动球导向板(11)，所述滚动球导向板(11)倾斜固接于所述壳体(1)内壁下端，用于导出滚动球(9-3)。

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