CN115629134A - 一种声发射测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及声发射测试技术领域，特别涉及一种声发射测试装置。本发明实施例提供了一种声发射测试装置，沿直线方向依次包括导波杆、管状接头、声发射传感器和固定杆，所述固定杆和所述导波杆插入所述管状接头中，所述声发射传感器的两端分别与所述固定杆和所述导波杆抵接，所述导波杆远离所述固定杆的一端抵接待测件。本发明实施例提供了一种声发射测试装置，能够在高温、低温或震动大的环境下使用。

Description

一种声发射测试装置

技术领域

本发明涉及声发射测试技术领域，特别涉及一种声发射测试装置。

背景技术

声发射作为一种无损检测技术，它可以实时无损伤的监测结构的损伤状态，已经在结构的损伤监测领域取得了广泛的应用。

现有技术中，声发射传感器在高温、低温或震动较大的情况下，声发射传感器的精度会降低，声发射传感器会损坏。

因此，针对以上不足，急需一种声发射测试装置，能够在高温、低温或震动大的环境下使用。

发明内容

本发明实施例提供了一种声发射测试装置，能够在高温、低温或震动大的环境下使用。

本发明实施例提供了一种声发射测试装置，沿直线方向依次包括导波杆、管状接头、声发射传感器和固定杆，所述固定杆和所述导波杆插入所述管状接头中，所述声发射传感器的两端分别与所述固定杆和所述导波杆抵接，所述导波杆远离所述固定杆的一端抵接待测件。

在一种可能的设计中，所述固定杆朝向所述声发射传感器的一端设置有第一弹簧。

在一种可能的设计中，所述导波杆朝向所述声发射传感器的一端直径增大，以使所述声发射传感器的探头完全贴合在所述导波杆上。

在一种可能的设计中，所述固定杆插接在滑动支撑座上，所述滑动支撑座穿设在升降单元上；

所述滑动支撑座设置有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔沿同一条直线分布；

所述升降单元包括电机、竖直丝杠和导轨，所述竖直丝杠穿设于所述第一贯穿孔中，所述导轨穿设于所述第二贯穿孔上，通过所述电机控制固定在所述滑动支撑座上的测试单元的高度和方位角。

在一种可能的设计中，所述滑动支撑座设置有第三贯穿孔，所述固定杆沿所述第三贯穿孔的一端插入，所述第三贯穿孔的另一端设置有压力旋钮，所述压力旋钮和所述固定杆之间设置有压力传感器，所述压力传感器的两端分别与所述固定杆和所述压力旋钮抵接，通过旋转所述压力旋钮以调整所述声发射测试装置的水平位置，通过旋转所述压力旋钮并根据所述压力传感器的数据以调整所述声发射测试装置和待测件之间的压力。

在一种可能的设计中，所述压力旋钮和所述固定杆之间设置有第二弹簧。

在一种可能的设计中，所述第三贯穿孔中设置有直线轴承，所述固定杆穿设于所述直线轴承。

在一种可能的设计中，所述声发射传感器和所述导波杆之间的接触面均涂敷有耦合剂，所述导波杆和待测件之间的接触面涂敷有耦合剂。

在一种可能的设计中，所述升降单元设置在底座上，所述底座包括底板、支腿和水平仪，所述水平仪设置在所述底板上，所述支腿设置在所述底板的下方，所述支腿的高度可调节，通过调节所述支腿的高度并根据所述水平仪将所述底板调至水平。

在一种可能的设计中，包括两个沿竖直方向设置的声发射测试装置。

本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

在本实施例中，沿直线延伸的声发射测试装置垂直于待测件的表面，具体地，导波杆的一端与待测件的表面充分紧密地有效接触，导波杆的耐候性优异，其导波能力不会受到高温或低温影响，通过设置导波杆，避免了声发射传感器与极端温度的待测件直接接触，保护了声发射传感器。

此外，现有技术中，声发射传感器直接与待测件接触，待测件的震动强度较大或待测件失效后瞬间脱落时，会震落声发射传感器，在本发明中，声发射传感器被导波杆和固定杆夹于管状接头中，固定效果好，并且，导波杆、管状接头、固定杆之间均为螺纹连接，有效阻止了震动直接作用于声发射传感器，进一步地保证了声发射传感器的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种声发射测试系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种滑动支撑座的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种声发射测试装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种升降单元的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种底座的结构示意图；

图6是本发明提供的一种试验系统的结构示意图。

图中：

1-滑动支撑座；

11-第一贯穿孔；

12-第二贯穿孔；

13-第三贯穿孔；

14-压力传感器；

15-压力旋钮；

16-第二弹簧；

17-直线轴承；

2-声发射测试装置；

21-固定杆；

22-第一弹簧；

23-声发射传感器；

24-管状接头；

25-导波杆；

3-升降单元；

31-电机；

32-竖直丝杠；

33-导轨；

4-底座；

41-底板；

42-支腿；

43-水平仪；

5-试验系统；

51-试验机；

52-环境箱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1、2、3、4、5和6所示，本发明实施例提供了一种声发射测试装置2，沿直线方向依次包括导波杆25、管状接头24、声发射传感器23和固定杆21，固定杆21和导波杆25插入管状接头24中，声发射传感器23的两端分别与固定杆21和导波杆25抵接，导波杆25远离固定杆21的一端抵接待测件。

在本实施例中，沿直线延伸的声发射测试装置2垂直于待测件的表面，具体地，导波杆25的一端与待测件的表面充分紧密地有效接触，导波杆25的耐候性优异，其导波能力不会受到高温或低温影响，通过设置导波杆25，避免了声发射传感器23与极端温度的待测件直接接触，保护了声发射传感器23。

此外，现有技术中，声发射传感器23直接与待测件接触，待测件的震动强度较大或待测件失效后瞬间脱落时，会震落声发射传感器23，在本发明中，声发射传感器23被导波杆25和固定杆21夹于管状接头24中，固定效果好，并且，导波杆25、管状接头24、固定杆21之间均为螺纹连接，有效阻止了震动直接作用于声发射传感器23，进一步地保证了声发射传感器23的安全性。

可以理解的是，导波杆25和固定杆21可以通过螺纹与管状接头24连接，也可以是其他能够调节插入管状接头24深度的连接方式。

在本发明的一些实施例中，固定杆21朝向声发射传感器23的一端设置有第一弹簧22。

在本实施例中，在固定杆21朝向声发射传感器23的一端设置第一弹簧22，能够使声发射传感器23和导波杆25之间的接触更温和，防止因为接触刚性过大导致声发射传感器23损坏，设置第一弹簧22能够使声发射传感器23更柔和地、更安全地与导波杆25完全有效接触。

在本发明的一些实施例中，导波杆25朝向声发射传感器23的一端直径增大，以使声发射传感器23的探头完全贴合在导波杆25上。

在本实施例中，导波杆25朝向声发射传感器23的一端直径增大，增大端的截面积大于声发射传感器23的探头面，探头面完全落在增大端中，如此设置，声发射传感器23得出的数据更精准，误差更小。

在本发明的一些实施例中，固定杆21插接在滑动支撑座1上，滑动支撑座1穿设在升降单元3上；

滑动支撑座1设置有第一贯穿孔11和第二贯穿孔12，第一贯穿孔11和第二贯穿孔12沿同一条直线分布；

升降单元3包括电机31、竖直丝杠32和导轨33，竖直丝杠32穿设于第一贯穿孔11中，导轨33穿设于第二贯穿孔12上，通过电机31控制固定在滑动支撑座1上的测试单元的高度和方位角。

在本实施例中，固定杆21插接在滑动支撑座1上，滑动支撑座1穿设在升降单元3上，升降单元3能够控制连接在滑动支撑座1上的声发射测试装置2上下移动。具体地，滑动支撑座1设置有第一贯穿孔11和第二贯穿孔12，第一贯穿孔11和第二贯穿孔12沿直线排列。升降单元3包括电机31、竖直丝杠32和导轨33，竖直丝杠32和导轨33分别穿设在第一贯穿孔11和第二贯穿孔12中，电机31控制竖直丝杠32旋转，导轨33使滑动支撑座1无法随竖直丝杠32旋转，从而实现旋转竖直丝杠32控制滑动支撑座1的竖直运动的效果，可以理解的是，滑动支撑座1上的声发射测试装置2同样能够跟随滑动支撑座1竖直运动，旋转竖直丝杠32可调整声发射测试装置2高度位置。竖直丝杠32和导轨33固定在安装座上，安装座与电机31座转动连接，通过电机31还能够转动竖直丝杠32和导轨33以调节声发射测试装置2的方位角。

在本发明的一些实施例中，滑动支撑座1设置有第三贯穿孔13，固定杆21沿第三贯穿孔13的一端插入，第三贯穿孔13的另一端设置有压力旋钮15，压力旋钮15和固定杆21之间设置有压力传感器14，压力传感器14的两端分别与固定杆21和压力旋钮15抵接，通过旋转压力旋钮15以调整声发射测试装置2的水平位置，通过旋转压力旋钮15并根据压力传感器14的数据以调整声发射测试装置2和待测件之间的压力。

在本实施例中，通过穿设于第三贯穿孔13中的固定杆21，以将声发射测试装置2连接在滑动支撑座1上。旋紧压力旋钮15以推动导波杆25抵接待测件，然后继续旋紧压力旋钮15，给导波杆25和待测件之间施加压力，通过压力传感器14判定二者之间的压力，直至压力达到预设值，该预设值为便于声发射测试的最佳压力值。

需要说明的是，待测件固定在实验系统上，试验系统5包括试验机51和环境箱52，待测件固定在试验机51上，环境箱52将待测件包裹，以为待测件提供不同温度和湿度环境，环境箱52设置有条形贯穿孔，导波杆25穿过条形贯穿孔与待测件抵接。在确定滑动支撑座1的方位角和高度位置后，旋松压力旋钮15，以控制导波杆25远离待测件，通过电机31调整滑动支撑座1的方位角以为安装环境箱52提供操作空间。安装好环境箱52后，旋转滑动支撑座1回到初始位置，旋紧压力旋钮15以使导波杆25穿入条形贯穿孔与待测件抵接。

在本发明的一些实施例中，压力旋钮15和固定杆21之间设置有第二弹簧16。

在本实施例中，压力旋钮15和固定杆21之间设置有第二弹簧16，如此设置，能够避免刚性接触下，旋紧压力旋钮15的过程中破坏压力传感器14。第二弹簧16使旋转深度与压力之间符合胡克定律，如此设置，更容易通过压力传感器14确定最佳压力值。

需要说明的是，第二弹簧16可以在压力传感器14的左边，也可以在压力传感器14的右边。

在本发明的一些实施例中，第三贯穿孔13中设置有直线轴承17，固定杆21穿设于直线轴承17。

在本实施例中，为了避免固定杆21在第三贯穿孔13中滑动产生较大摩擦力，影响测试的精度，因此，在第三贯穿孔13中设置直线轴承17，以减少滑动摩擦带来的误差。

可以理解的是，在第三贯穿孔13中设置两个直线轴承17，以保证固定杆21的滑动方向沿直线进行。

在本发明的一些实施例中，声发射传感器23和导波杆25之间的接触面均涂敷有耦合剂，导波杆25和待测件之间的接触面涂敷有耦合剂。

在本实施例中，涂敷耦合剂能够使声发射传感器23和导波杆25之间、导波杆25和待测件之间的接触为有效接触，减少了测试误差。

在本发明的一些实施例中，升降单元3设置在底座4上，底座4包括底板41、支腿42和水平仪43，水平仪43设置在底板41上，支腿42设置在底板41的下方，支腿42的高度可调节，通过调节支腿42的高度并根据水平仪43将底板41调至水平。

在本实施例中，声发射测试装置2需要保持水平，以减少其移动时产生的误差，为了保证声发射测试装置2的水平方向，需要保证与声发射测试装置2垂直的升降单元3的方向保持竖直。具体地，将升降单元3垂直固定在底座4上，底座4包括底板41、支腿42和水平仪43，支腿42可调节高度，根据水平仪43调节支腿42的高度，以使底板41水平，进而使升降单元3竖直。可调节高度的支腿42使声发射测试装置2能够应用于非水平的地面。

在本发明的一些实施例中，包括两个沿竖直方向设置的声发射测试装置2。

在本实施例中，通过沿竖直方向设置的两个声发射测试装置2能够测量两个测试点之间的损伤状态。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种声发射测试装置，其特征在于，沿直线方向依次包括导波杆(25)、管状接头(24)、声发射传感器(23)和固定杆(21)，所述固定杆(21)和所述导波杆(25)插入所述管状接头(24)中，所述声发射传感器(23)的两端分别与所述固定杆(21)和所述导波杆(25)抵接，所述导波杆(25)远离所述固定杆(21)的一端抵接待测件。

2.根据权利要求1所述的声发射测试装置，其特征在于，所述固定杆(21)朝向所述声发射传感器(23)的一端设置有第一弹簧(22)。

3.根据权利要求1所述的声发射测试装置，其特征在于，所述导波杆(25)朝向所述声发射传感器(23)的一端直径增大，以使所述声发射传感器(23)的探头完全贴合在所述导波杆(25)上。

4.根据权利要求1所述的声发射测试装置，其特征在于，所述固定杆(21)插接在滑动支撑座(1)上，所述滑动支撑座(1)穿设在升降单元(3)上；

所述滑动支撑座(1)设置有第一贯穿孔(11)和第二贯穿孔(12)，所述第一贯穿孔(11)和所述第二贯穿孔(12)沿同一条直线分布；

所述升降单元(3)包括电机(31)、竖直丝杠(32)和导轨(33)，所述竖直丝杠(32)穿设于所述第一贯穿孔(11)中，所述导轨(33)穿设于所述第二贯穿孔(12)上，通过所述电机(31)控制固定在所述滑动支撑座(1)上的测试单元的高度和方位角。

5.根据权利要求4所述的声发射测试装置，其特征在于，所述滑动支撑座(1)设置有第三贯穿孔(13)，所述固定杆(21)沿所述第三贯穿孔(13)的一端插入，所述第三贯穿孔(13)的另一端设置有压力旋钮(15)，所述压力旋钮(15)和所述固定杆(21)之间设置有压力传感器(14)，所述压力传感器(14)的两端分别与所述固定杆(21)和所述压力旋钮(15)抵接，通过旋转所述压力旋钮(15)以调整所述声发射测试装置(2)的水平位置，通过旋转所述压力旋钮(15)并根据所述压力传感器(14)的数据以调整所述声发射测试装置(2)和待测件之间的压力。

6.根据权利要求5所述的声发射测试装置，其特征在于，所述压力旋钮(15)和所述固定杆(21)之间设置有第二弹簧(16)。

7.根据权利要求5所述的声发射测试装置，其特征在于，所述第三贯穿孔(13)中设置有直线轴承(17)，所述固定杆(21)穿设于所述直线轴承(17)。

8.根据权利要求1所述的声发射测试装置，其特征在于，所述声发射传感器(23)和所述导波杆(25)之间的接触面均涂敷有耦合剂，所述导波杆(25)和待测件之间的接触面涂敷有耦合剂。

9.根据权利要求4所述的声发射测试装置，其特征在于，所述升降单元(3)设置在底座(4)上，所述底座(4)包括底板(41)、支腿(42)和水平仪(43)，所述水平仪(43)设置在所述底板(41)上，所述支腿(42)设置在所述底板(41)的下方，所述支腿(42)的高度可调节，通过调节所述支腿(42)的高度并根据所述水平仪(43)将所述底板(41)调至水平。

10.根据权利要求1所述的声发射测试装置，其特征在于，包括两个沿竖直方向设置的声发射测试装置(2)。

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