CN206696091U - 基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率‑压强关系曲线建立方法的加载试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率‑压强关系曲线建立方法的加载试验台，所述加载试验台，包括压力显示器，控制端，示波器，水浸超声波换能器，大圆柱体，小圆柱体，上面板，移动板，压力传感器，下面板，超声波收发器和小圆柱体连接板。本实用新型的基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率‑压强关系曲线建立方法的加载试验台，与现有的方案相比，能够构建更加准确的超声波反射率‑压强的关系曲线，检测精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波检测技术领域，具体说是一种基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台。
背景技术
界面的性能对机械设备的动态特性、抗振性、运动响应敏捷性等性能有重要影响。随着“中国制造2025”的政策实施，高端装配等也日益以质量为主导。实现对接触界面的检测就变得尤为重要。相关专利公开的结合面压力分布检测方法，大部分是在接触界面内采用压敏膜作为测量接触压强分布的手段，但是，压敏膜本身已经改变了界面条件，最终导致难以分析测量的结果。而超声波检测接触界面的方式是属于无损检测，无需改变界面接触的状态，即可完成检测任务，所以超声波检测接触界面状态这种方式将会是高端装配领域的重点。
而超声波检测方面，现有的曲线构建方法，大部分采用一个区域的平均压强来表征超声波反射率的特征值，在一定程度上对曲线的构建产生了误差，使得最后的测试结果不够精确。而利用圆角平面接触理论，则能利用较为精确的压强分布情况与超声波的反射率相对应，同时利用迭代的方式，进一步消除误差，通过多次消差方式，使得最后获取的超声波反射率-压强关系曲线更加精确，对测量界面的压强分布具有很强的指导意义。
而对于加载试验台，现有的加载试件大部分采用整体式，存在体积大，材料浪费等问题，尤其对于检测材料为钛合金之类的试件，成本较高；同时对于加载中由直线移动误差而导致的偏载没有进行有效的处理，对检测的结果造成一定量的误差。而利用本实用新型的加载试件设置为组装式，只需要一个的试件就可实现检测效果；同时压头的设计，采用自平衡的方式，可以有效地减少偏载带来的误差影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台。
本实用新型采用的技术手段如下：
一种基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台，包括压力显示器，控制端，示波器，水浸超声波换能器，大圆柱体，小圆柱体，上面板，移动板，压力传感器，下面板，超声波收发器和小圆柱体连接板；
所述大圆柱体，所述小圆柱体和所述加载试验台的轴线位于同一直线上；
所述上面板与所述下面板之间设有两个竖直导柱，所述移动板位于所述上面板与所述下面板之间且与两个所述竖直导柱滑动连接，所述移动板的下表面设有所述压力传感器，所述小圆柱体连接板位于所述移动板与所述上面板之间，所述小圆柱体连接板的下表面设有压头，所述小圆柱体连接板的上表面设有所述小圆柱体，所述移动板的上表面设有连接所述压头的连接槽，所述上面板的下表面设有大圆柱体连接板，所述大圆柱体连接板的下表面设有连接所述大圆柱体的螺纹孔，所述上面板上设有用于所述水浸超声波换能器插入的水槽，所述水槽穿过所述大圆柱体连接板与所述螺纹孔连通；
所述压力显示器与所述压力传感器电连接，所述控制端与所述示波器电连接，所述示波器与所述超声波收发器电连接，所述超声波收发器与所述水浸超声波换能器电连接；
工作状态下，所述超声波收发器产生激励，将激励传递给位于所述水槽内的所述水浸超声波换能器，所述水浸超声波换能器产生超声波信号后扫描所述小圆柱体的上表面，并接受超声波返回信号，所述水浸超声波换能器将超声波返回信号转化为电压信号，发送给所述超声波收发器，所述超声波收发器将电压信号传递给所述示波器，所述示波器将电压信号显示并传递给所述控制端。
所述示波器的型号为TDS3012C，所述水浸超声波换能器的型号为OLYMPUS V312-0.25-10MHz-PTF，所述超声波收发器的型号为PR5700。
所述小圆柱体的上表面具有与所述小圆柱体的侧面连接的圆角面，所述圆角面的圆角半径为1.5mm。
所述螺纹孔与所述大圆柱体之间设有密封圈。
所述示波器与所述控制端通过GPIB线连接。
本实用新型的基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台，与现有的方案相比，能够构建更加准确的超声波反射率-压强的关系曲线，检测精度高。
基于上述理由本实用新型可在超声波检测等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的具体实施方式中基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台。
图2是本实用新型的具体实施方式中大圆柱体与小圆柱体接触加载时的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图2所示，一种基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台，包括压力显示器1，控制端2，示波器3，水浸超声波换能器4，大圆柱体5，小圆柱体6，上面板7，移动板8，压力传感器9，下面板10，超声波收发器11和小圆柱体连接板12；
所述大圆柱体5，所述小圆柱体6和所述加载试验台的轴线位于同一直线上；
所述上面板7与所述下面板10之间设有两个竖直导柱13，所述移动板8位于所述上面板7与所述下面板10之间且与两个所述竖直导柱13滑动连接，所述移动板8的下表面设有所述压力传感器9，所述小圆柱体连接板12位于所述移动板8与所述上面板7之间，所述小圆柱体连接板12的下表面设有压头14，所述小圆柱体连接板12的上表面设有所述小圆柱体6，所述移动板8的上表面设有连接所述压头14的连接槽，所述上面板7的下表面设有大圆柱体连接板15，所述大圆柱体连接板15的下表面设有连接所述大圆柱体6的螺纹孔，所述上面板7上设有用于所述水浸超声波换能器4插入的水槽16，所述水槽16穿过所述大圆柱体连接板15与所述螺纹孔连通；
可通过液压缸推动所述压力传感器9，进而推动所述移动板8移动，将所述小圆柱体6压在所述大圆柱体5上。
所述压力显示器1与所述压力传感器9电连接，所述控制端2与所述示波器3电连接，所述示波器3与所述超声波收发器11电连接，所述超声波收发器11与所述水浸超声波换能器4电连接；
所述示波器3的型号为TDS3012C，所述水浸超声波换能器4的型号为OLYMPUSV312-0.25-10MHz-PTF，所述超声波收发器11的型号为PR5700。
所述小圆柱体6的上表面具有与所述小圆柱体6的侧面连接的圆角面17以及平面18，所述圆角面17的圆角半径为Rc＝1.5mm，所述平面18的直径为2b＝10mm。所述小圆柱体6的上表面的半径为a。
所述螺纹孔与所述大圆柱体5之间设有密封圈，用于防止水从所述螺纹孔与所述大圆柱体5之间流出。
所述示波器3与所述控制端2通过GPIB线连接。
工作状态下，所述超声波收发器11产生激励，将激励传递给位于所述水槽16内的所述水浸超声波换能器4，所述水浸超声波换能器4产生超声波信号后，分别在无加载和不同压力下，利用水浸超声波换能器4在同一扫描路径下扫描所述小圆柱体6的上表面，并接受超声波返回信号，所述水浸超声波换能器4将超声波返回信号转化为电压信号，发送给所述超声波收发器11，所述超声波收发器11将电压信号传递给所述示波器3，所述示波器3将电压信号显示并传递给所述控制端2。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种基于圆角平面接触理论的界面超声波反射率-压强关系曲线建立方法的加载试验台，其特征在于：包括压力显示器，控制端，示波器，水浸超声波换能器，大圆柱体，小圆柱体，上面板，移动板，压力传感器，下面板，超声波收发器和小圆柱体连接板；
所述大圆柱体，所述小圆柱体和所述加载试验台的轴线位于同一直线上；
所述上面板与所述下面板之间设有两个竖直导柱，所述移动板位于所述上面板与所述下面板之间且与两个所述竖直导柱滑动连接，所述移动板的下表面设有所述压力传感器，所述小圆柱体连接板位于所述移动板与所述上面板之间，所述小圆柱体连接板的下表面设有压头，所述小圆柱体连接板的上表面设有所述小圆柱体，所述移动板的上表面设有连接所述压头的连接槽，所述上面板的下表面设有大圆柱体连接板，所述大圆柱体连接板的下表面设有连接所述大圆柱体的螺纹孔，所述上面板上设有用于所述水浸超声波换能器插入的水槽，所述水槽穿过所述大圆柱体连接板与所述螺纹孔连通；
所述压力显示器与所述压力传感器电连接，所述控制端与所述示波器电连接，所述示波器与所述超声波收发器电连接，所述超声波收发器与所述水浸超声波换能器电连接；
工作状态下，所述超声波收发器产生激励，将激励传递给位于所述水槽内的所述水浸超声波换能器，所述水浸超声波换能器产生超声波信号后扫描所述小圆柱体的上表面，并接受超声波返回信号，所述水浸超声波换能器将超声波返回信号转化为电压信号，发送给所述超声波收发器，所述超声波收发器将电压信号传递给所述示波器，所述示波器将电压信号显示并传递给所述控制端。
2.根据权利要求1所述的加载试验台，其特征在于：所述示波器的型号为TDS3012C，所述水浸超声波换能器的型号为OLYMPUS V312-0.25-10MHz-PTF，所述超声波收发器的型号为PR5700。
3.根据权利要求1所述的加载试验台，其特征在于：所述小圆柱体的上表面具有与所述小圆柱体的侧面连接的圆角面，所述圆角面的圆角半径为1.5mm。
4.根据权利要求1所述的加载试验台，其特征在于：所述螺纹孔与所述大圆柱体之间设有密封圈。
5.根据权利要求1所述的加载试验台，其特征在于：所述示波器与所述控制端通过GPIB线连接。
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