CN202066612U - 一种可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置 - Google Patents

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邹洪富
汤小君
张志勇
王向红
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Abstract

本实用新型公开了一种可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，包括金属薄片(3)，所述的金属薄片(3)靠近磨削表面的绝缘层采用云母片，远离磨削表面的绝缘层采用塑料薄膜。所述的云母片的长度为2～4mm，厚度为0.01～0.02mm，所述的塑料薄膜的厚度为0.01～0.02mm。本实用新型将云母片和塑料薄膜共同用于绝缘热电偶两极，具有降低绝缘层云母片的破碎概率，提高热电偶两极的绝缘可靠性，提高磨削温度测量精度，热电信号稳定等优点，适用于磨削表面温度的在线测量。

Description

一种可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置
技术领域
本实用新型涉及一种对磨削加工表面温度进行在线测量的可磨式半人工热电偶装置。
背景技术
磨削过程中，绝大部分磨削能转化为热能积聚在磨削区内，使得磨削区的温度急剧升高，近工件表面的温度梯度很大，给测量带来了很大困难。目前，对磨削表面进行温度测量的方法主要包含：可磨式热电偶测量法、顶式热电偶测量法、红外测温法、光纤测温法。其中，当工件为金属材料时通常是采用可磨式半人工热电偶测量磨削区温度，且绝缘层通常是采用云母片。但是，众所周知云母片脆性很大，将其压入工件的矩形槽，夹在金属薄片和工件之间，很容易造成云母片破碎，导致工件与金属薄片在磨削区以下的区域会出现短路现象，从而磨削温度热电信号丢失。其解决办法是，除了在制造热电偶时要特别小心，以避免云母片破碎以外，通常采用厚度较大的云母片进行绝缘，以减小云母片破碎的概率，获得稳定的磨削温度热电信号。但是，增大云母片的厚度后，热电偶的总厚度将会增大，导致磨削温度的测量精度大为下降。因此，迫切需要采取相关措施解决云母片的破碎问题，以提高磨削温度的测量精度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能降低绝缘层云母片的破损概率，提高热电偶两极的绝缘可靠性，提高磨削温度测量精度，热电信号稳定可靠的可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的可可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，包括金属薄片(3)，其特征是：所述的金属薄片(3)靠近磨削表面的绝缘层采用云母片，远离磨削表面的绝缘层采用塑料薄膜。
所述的云母片的长度为2～4mm，宽度等同于金属薄片，厚度为0.01～0.02mm。
所述的塑料薄膜的厚度为0.01～0.02mm，宽度等同于金属薄片。
所述的云母片的长度为3mm，厚度为0.01mm，所述的塑料薄膜的厚度为0.01mm。
采用上述技术方案的可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，沿着工件中部将工件剖开，在其中一半工件的剖分面中间位置加工一矩形槽，矩形槽宽度为0.12mm；在矩形槽内依次安装绝缘层、金属薄片、绝缘层，再用另一半工件通过夹具将绝缘层和金属薄片压紧，用两根引线分别连接工件和金属薄片，形成可磨式半人工热电偶测温装置；靠近磨削表面2～4mm以内区域的绝缘层采用厚度为0.01～0.02mm的云母片，远离磨削表面2～4mm以下区域的绝缘层采用厚度为0.01～0.02mm的塑料薄膜；金属薄片厚度为0.1mm且材料与工件材料相异(如康铜薄片，镍铬薄片，镍硅薄片等)。
采用上述技术方案提供一种可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，与现有技术相比，其技术效果在于：
①靠近磨削表面2～4mm以内区域的热电偶绝缘层采用云母片，云母片变短，故其破碎概率大大减小，同时云母片具有耐高温的优良特性，不会因磨削高温而融化，因此热电偶短路的概率大为下降，热电信号稳定。
②远离磨削表面2～4mm以下区域的绝缘层采用塑料薄膜，由于塑料薄膜柔韧性非常好，在装夹金属薄片和绝缘层时不会将塑料薄膜压破，同时，由于磨削温度梯度特别大，在远离磨削表面2～4mm以下区域工件温升不太明显，因此，塑料薄膜不会因磨削高温而融化，确保了绝缘的可靠性。
③由于热电偶绝缘可靠，所以可以适当减薄云母片的厚度，故热电偶的总厚度变薄，这将提高磨削温度的测量精度。
综上所述，本实用新型将云母片和塑料薄膜共同用于热电偶绝缘两极，能够降低绝缘层云母片的破碎概率，提高热电偶两极的绝缘可靠性，提高磨削温度测量精度，且热电信号稳定。
附图说明
图1是可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置示意图。
图2是可磨式半人工热电偶装夹示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，沿着工件中部将工件剖开，形成第一半工件5和第二半工件10，将两半工件的剖分面抛光，以提高两半工件的结合精度，在其中一半工件如第二半工件10的抛光面中部加工一矩形槽16，槽深为0.12mm，宽度尺寸可根据金属薄片3的尺寸确定，略大于金属薄片3宽度；将与工件材料相异的金属丝(如康铜丝，镍铬丝，镍硅丝等)的一端压制成厚度为0.1mm的金属薄片3；在矩形槽16内依次安装绝缘层、金属薄片3、绝缘层，再用夹具2将第一半工件5、绝缘层、金属薄片3和第二半工件10压紧，用第一引线11和第二引线15分别连接工件和金属薄片3，构成热电偶装置；靠近磨削表面3mm以内区域的绝缘层采用厚度为0.01mm宽度略小于槽宽的第一云母片6和第二云母片8，远离磨削表面2～4mm以下区域的绝缘层采用厚度为0.01mm宽度略小于槽宽的第一塑料薄膜4和第二塑料薄膜9；将热电偶装置和夹具安装在磨床工作台1上，第一引线11和第二引线15连接信号放大器12，并通过A/D转换器14与计算机13相连。
第一云母片6和第二云母片8的长度在2～4mm以内，厚度在0.01～0.02mm以内，第一塑料薄膜4和第二塑料薄膜9的厚度在0.01～0.02mm以内均能解决该技术问题。
磨削时，当砂轮7磨过热电偶装置时，工件和金属薄片3的材料相互搭接，形成热电偶接点，回路导通，由于工件和金属薄片材料属性相异，磨削温升会产生热电信号，热电信号通过引线11和15经过放大器12放大，再经A/D转换器14转换后输入计算机13记录并存储；根据工件材料和金属薄片材料的标定，可以获得磨削时磨削区的温度值。

Claims (4)

1.一种可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，包括金属薄片(3)，其特征是：所述的金属薄片(3)靠近磨削表面的绝缘层采用云母片，远离磨削表面的绝缘层采用塑料薄膜。
2.根据权利要求1所述的可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，其特征是：所述的云母片的长度为2～4mm，宽度等同于金属薄片(3)，厚度为0.01～0.02mm。
3.根据权利要求1所述的可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，其特征是：所述的塑料薄膜的厚度为0.01～0.02mm，宽度等同于金属薄片(3)。
4.根据权利要求1所述的可磨式半人工热电偶测量磨削表面温度装置，其特征是：所述的云母片的长度为3mm，厚度为0.01mm，所述的塑料薄膜的厚度为0.01mm。
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