CN203350148U - 超声扭转位移标定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声扭转位移标定装置，属于材料疲劳实验技术领域，需要找到旨在解决超声扭转位移不易测定的问题。本实用新型包括标定器和激光测量仪，它有效地解决了超声扭转疲劳试验中测定扭转位移的问题。标定器为金属回转体，前端有内螺纹，中部设有扳手夹槽；末端设有四个半封闭长方体槽孔，槽孔设有径向断面，另外两个面与径向断面垂直，形成半封闭状；激光探测针顺槽孔布置，其顶端与径向断面接触。激光测量仪测定标定器末端的线型振动幅值，从而确定扭转位移幅值。主要用于扭转疲劳试验中测定扭转位移设备的标定。
Description
技术领域
本实用新型属于材料疲劳实验技术领域，具体涉及超声扭转位移标定装置。
背景技术
疲劳是材料在循环载荷作用下发生破坏的现象。在现代工程的各个方面，如汽车、飞机、轮船、机车车辆、工程机械、石油钻井设备、铁路桥梁、核反应堆和发电设备等，其主要零件和构件，大多在循环变化的载荷作用下工作，疲劳是其主要的失效形式。随着航空航天、汽车、铁路、核工业等领域工业技术的不断发展，各零部件在服役期内，承受重复载荷的次数高达109-1011次循环。鉴于此，材料高周（超高周）疲劳研究受到广大科学工作者的重视。
超声疲劳实验技术采用共振原理，换能器将超声发生器产生的20KHZ的电信号转化成相同频率的机械振动。通过这种方式实现材料的超高周疲劳性能实验。超声疲劳技术以其频率高、加载稳定的特点，成为了材料超高周疲劳性能研究的主要实验方式。
现有的超声疲劳实验局限于在拉压、弯曲的荷载工况，与之对应的位移测定方式也仅仅局限于此。现有的激光测试量器只能测定线型振动波，测定方法无法标定扭转位移，这使得材料超高周扭转疲劳实验无法顺利开展。因此。需要找到旨在解决超声扭转位移不易测定的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种超声扭转位移标定装置，它能有效地解决超声扭转疲劳实验的标定问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：包括传感器和激光测量仪，传感器由标定器和激光探测针组成，标定器为金属回转体，前端有内螺纹，中部设有扳手夹槽；末端设有四个半封闭长方体槽孔，槽孔设有径向断面，另外两个面与径向断面垂直，形成半封闭状；激光探测针顺槽孔布置，其顶端与径向断面接触。
为了测定超声扭转位移，需要通过适当手段将扭转振动转换成线型振动。标定器扭转振动频率为20kHz，能够和超声扭转疲劳实验装置组成共振系统。标定器一端与超声扭转疲劳实验装置通过螺杆连接，另一端包含2～4个径向断面。激光测试仪的探测头与标定器断面垂直，可以测定线型振动幅值。根据测得的线型振动幅值，通过数值转换，获得超声扭转振动幅值。
本实用新型的优点和有益效果：
1.在现有测量设备的基础上实现扭转振动位移测定，降低实验设备成本。
2.标定器满足20kHz扭转振动频率，不影响超声扭转疲劳装置的共振。
3.标定器包含多个径向断面，可以满足线型振动位移测量需要，操作简便，标定精度高。
附图说明
图1为本实用新型使用状态示意图；
图2为本实用新型轴测图；
图3为本实用新型仰视图；
图4为本实用新型与激光探测针配合示意图；
具体实施方式
下面结合本实施例对实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
本实施例的传感器包括标定器1和激光测探针6。标定器1是铝合金回转体，满足20kHz共振条件，前端有内螺纹，标定器1中部有扳手夹槽3，标定器1末端有四个半封闭长方体槽孔5。标定器1通过其前端内螺纹与高频疲劳扭转实验装置末端连接固定，与激光测量仪2相连的激光探测针6与标定器1末端的径向断面4靠近并定位。槽孔5的其中一个面为径向断面4，径向断面4经过抛光处理；另外两个面与径向断面4垂直，形成半封闭状，能够确定激光探测针6方位。扭转位移放大器输出扭转振动波，经过标定器1传递到径向断面4；激光测量仪2的激光探测针6对准长方体槽孔5，且垂直于径向断面4，检测径向断面4的线型振动位移。
本实用新型的工作原理是：标定器1通过其前端内螺纹与高频疲劳扭转实验装置末端连接固定，换能器将发生器产生的20KHZ电信号转化成同频率的机械振动。超声扭转疲劳实验装置将换能器输出的轴向振动波转换成周向振动波。标定器1与高频扭转疲劳实验装置组成共振系统，传递20kHz振动波。标定器1末端的径向断面4将扭转振动转换成垂直于径向断面4的线型振动。激光探测针6直径与半封闭长方形槽孔5的底面边长相近，通过定位，激光探测针6正对径向断面4。激光测量仪2定径向断面4的线型位移，对结果误差消除、数值转换，得到扭转振动位移。
Claims (2)
1.一种超声扭转位移标定装置，包括传感器和激光测量仪（2），其特征在于：传感器由标定器（1）和激光探测针（6）组成，标定器（1）为金属回转体，前端有内螺纹，中部设有扳手夹槽（3）；末端设有四个半封闭长方体槽孔（5），槽孔（5）设有径向断面（4），另外两个面与径向断面（4）垂直，形成半封闭状；激光探测针（6）顺槽孔（5）布置，其顶端与径向断面（4）接触。
2.如权利1所述的超声扭转位移标定装置，其特征在于：标定器（1）扭转振动频率为20kHz。
Priority Applications (1)
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| CN 201320391869 CN203350148U (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 超声扭转位移标定装置 |
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| CN 201320391869 CN203350148U (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 超声扭转位移标定装置 |
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| CN203350148U true CN203350148U (zh) | 2013-12-18 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105973983A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-28 | 西北工业大学 | 等截面超声扭转疲劳试样设计方法 |
| CN106501098A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-03-15 | 四川大学 | 多轴载荷超声扭转疲劳试验装置 |
| CN109765129A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-17 | 吉林大学 | 一种可实现多轴超声疲劳试验的谐振系统 |
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2013
- 2013-07-03 CN CN 201320391869 patent/CN203350148U/zh not_active Expired - Fee Related
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