CN2347151Y - 侧倾固定ψ法为主的微机控制应力测定仪 - Google Patents
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Abstract
一种侧倾固定ψ法为主的微机控制应力测定仪,其特点是:2θ导轨上滚动配合有固定X射线管和探测器的两滑块,靠钢带、轮鼓、电机带动,同时作等距相向或相反运动;ψ导轨上滚动配合有固定弯板的滑块,由钢带、轮鼓、电机带动作往返运动,弯板与2θ导轨基体轴连接,2θ导轨可绕轴转动,构成侧倾固定ψ法的条件;三脚支架横梁上有滚动导轨和三维平移机构。该仪器结构简洁,实现了理想的测量方法,功能多精度高,适于室内及现场测量。
Description
本实用新型涉及无损探测仪器,是一种利用X射线衍射原理无损测量材料应力的仪器。
无损探测仪器品种较多,但是X射线应力测定仪器品种较少,1996年5月15日,中国专利公报上公开了一种“轻巧便携适于现场测量的X射线应力测定仪”,申请号为94245227.5,该仪器由X射线管、控测器、基体、2θ传动系统、ψ传动系统和三脚支架构成。该仪器有两套运动机构,一套用于带动X射线管,以改变X射线入射方向,另一套用于带动X射线探测器的2θ扫描,而这两套运动机构被平行地安装在同一个基体上,这种结构注定,仪器的测量方法是以同倾固定ψ0法为主的,这种仪器有以下缺点:一是ψ角不直观,要实施侧倾固定ψ法则必须增设第三套运动机构;二是传动系统采用齿轮一齿形带和蜗杆一扇形蜗轮传动,结构复杂,加工困难;三是燕尾槽式导轨,滑动运动,运动阻力大,电机功率大。
本实用新型的目的是提供一种侧倾固定ψ法为主的微机控制应力测定仪,以解决现有技术ψ角不直观,要实施侧倾固定ψ法必须增设第三套运动机构,传动系统结构复杂,加工困难,滑动运动阻力大,电机功率大等问题。
本实用新型的目的是这样实现的:该仪器是由开关电源、微电脑、测量头和三脚支架构成。测量头的2θ圆弧滚动导轨上滚动配合有两个滑块,两滑块分别固定在钢带上,由电机、蜗杆、蜗轮、轮鼓带动,两个滑块同时作等距相向或相反运动,2θ圆弧滚动导轨和电机、蜗轮、蜗杆分别固定在2θ基体上,两个滑块上分别安装有X射线管组件和X射线探测器;在ψ圆弧滚动导轨上滚动配合有一个滑块,滑块由电机、蜗杆、蜗轮、轮鼓、钢带带动,沿ψ圆弧滚动导轨作往返运动,圆弧滚动导轨和蜗杆、蜗轮、电机分别固定在ψ基体上,在滑块上固有弯板,弯板与2θ基体轴连接,2θ导轨可绕轴旋转0-90°角,既可使两圆弧滚动导轨平面相互垂直,又可使二者相互平行;三脚支架的横梁上固有直线滚动导轨,配合有三维平移机构,三维平移机构由连接块与ψ基体及整个测量头连接固定在一起。
三维平移机构包括X、Y、Z三向平移机构,X向平移机构是由直线滚动导轨、滑块、丝杠、丝母组成,丝母固定在滑块上,滚动导轨固定在横梁上,滑块在丝杠作用下沿滚动导轨往返平移;Y向、Z向平移机构均由丝杠、圆柱导杆、圆筒导轨组成,X向平移机构的滑块与Y向平移机构的圆筒导轨连为一体,Y向平移机构的圆柱导杆与Z向平移机构的圆筒导轨连为一体,Z向平移机构的圆柱导杆与连接块连为一体。
钢带有并列两条,其一端固定在轮鼓上,并正、反绕在轮鼓上,一条钢带绕过导向轮连接右滑块,再绕过另一导向轮反过来固定在左滑块上,另一条钢带绕过导向轮,越过右滑块固定在左滑块上。
该实用新型与现有技术相比具有以下优点:(1)用一套运动机构带动X射线管组件和X射线探测器,使两者同时作等距相向或相反运动,结构简单,十分理想地实现应力测定固定ψ法的要领;(2)2θ扫描与ψ运动相互独立,简洁而准确地体现衍射原理,注定仪器的测量方法为侧倾固定ψ法,需要时还可转为同倾固定ψ法;(3)利用钢带传动较齿轮-齿形带和蜗杆-扇形蜗轮传动,传动精度高,加工成本低;(4)采用滚动导轨,较燕尾导轨阻力小,需电机功率小,而且传动精度高;(5)该以侧倾固定ψ法为主的应力测定仪,吸收因子恒等于1,即无论衍射蜂是否漫散,它的背底都不会倾斜,峰形基本对称,而且峰形及强度不随ψ角的改变而变化,测量范围大,测量精度高;(6)采用微电脑Windows环境,可视化程序,操作简便,测定速度快,计数率和可靠性高。
下面结合附图作进一步说明:
图1侧倾固定ψ法为主的微机控制应力测定仪结构示意图;
图2侧倾固定ψ法为主的微机控制应力测定仪右视图;
图3电原理方框图
图1-2中:测量头包括:2θ传动系统、ψ传动系统、基体(12)、(20)、X射线管组件(19)、X射线探测器(18)和弯板(11);2θ传动系统是由圆弧滚动导轨(17)、左右滑块(16)、钢带(15)、电机(14)、蜗杆蜗轮(32)、轮鼓(13)组成。导轨(17)两侧面上均设有1-2道滚槽,滑块(16)有两个,均设有与导轨(17)相对应的滚槽,每个滚槽内有可以循环滚动的滚珠,两滑块(16)上分别固有X射线管组件(19)、X射线探测器(18);钢带(15)有并列两条,其一端均固定在轮鼓(13)上,正、反绕过轮鼓(13),一条绕过导向轮连接右滑块,再绕过另一导向轮反过来固定在左滑块上,另一条钢带绕过导向轮,越过右滑块,固定在左滑块(16)上,靠压带轮(27)压紧。两滑块(16)靠钢带(15)、轮鼓(13)、蜗杆蜗轮(32)、步进电机(14)带动,沿2θ圆弧滚动导轨同时作等距相向或相反滚动运动,导轨(17)和蜗杆蜗轮(32)、电机(14)固定在2θ基体(12)上;ψ传动系统是由圆弧滚动导轨(21)、滑块(10)、钢带(25)、轮鼓(26)、蜗杆蜗轮(22)和电机(23)组成,导轨和滑块上对应设有2-4道滚槽,每条滚槽内有可以循环滚动的滚珠,滑块(10)上固有弯板(11),钢带(25)有并列两条,其一端固定在轮鼓(26)上,正反绕过轮鼓,一条绕过导向轮(24)固定在滑块(10)上,另一条绕过另一导向轮固定在滑块(10)上,靠压带轮(27)压紧,由蜗杆蜗轮(22)、步进电机(23)带动,沿导轨(21)作往返滚动运动,导轨(21)和蜗杆蜗轮(22)、电机(23)分别固定在ψ基体(20)上,ψ基体(20)与弯板(11)轴连接,导轨(17)可绕轴旋转0-90°角,到位后靠螺钉固定。
三脚支架(2)是由三条立柱螺栓(1)、两根横梁(31)及固定螺母组成,一根横梁(31)上同有直线滚动导轨(29),上面滚动配合有滑块(30),滑块(30)在丝杠(28)作用下沿导轨(29)在X向作往返滚动平移,Z向、Y向平移机构由丝杠(6)、(3),圆柱导杆(8)、(5),圆筒导轨(7)、(4)组成,X向的平移机构滑块(30)与Y向圆筒导轨(4)连为一体,Y向平移机构的圆柱导杆(5)与Z向圆筒导轨(7)连为一体,Z向平移机构的圆柱导杆(8)与连接块(9)连为一体。
图3中:开关电源(33)采用35KV 10mA开关电源,其高压部分接X射线管件(19),供35KV用电,接探测器(18)供1500V用电,低压部分接步进电机(14)、(23)供24V用电,接接近开关控制系统用电,微电脑(34)采用PC微电脑Windows环境,可视化程序,输入端接探测器(18),采集信号,输出端接步进电机(14)、(23),控制运动和测量全过程,测量结果由PC微电脑显示并可打印。
Claims (3)
1、一种侧倾固定ψ法为主的微机控制应力测定仪,是由开关电源(33)、微电脑(34)、测量头和三脚支架(2)构成,其特征在于:测量头的2θ圆弧滚动导轨(17)上,滚动配合有左右滑块(16),两滑块分别固定在钢带(15)上,由电机(14)、蜗杆蜗轮(32)、轮鼓(13)带动,左右滑块同时作等距相向或相反运动,20圆弧滚动导轨(17)和电机、蜗轮蜗杆分别固定在2θ基体(12)上,两滑块上分别安装有X射线管组件(19)、X射线探测器(18);在ψ圆弧滚动导轨(21)上滚动配合有滑块(10),滑块(10)由电机(23)、蜗杆蜗轮(22)、轮鼓(26)、钢带(25)带动,沿圆弧滚动导轨(21)作往返运动,导轨(21)和蜗杆蜗轮(22)、电机(23)分别固定在ψ基体(20)上,滑块(10)上固有弯板(11),弯板(11)与2θ基体(12)轴连接,2θ导轨(17)可绕轴旋转0-90°角,使两圆弧滚动导轨平行;三脚支架(2)的横梁(31)上固有直线滚动导轨(29),配合有三维平移机构,三维平移机构由连接块(9)与ψ基体(20)及整个测量头连为一体。
2、根据权利要求1所述的应力测定仪,其特征在于:三维平移机构包括X、Y、Z三向平移机构,X向平移机构是由直线滚动导轨(29)、滑块(30)、丝杠(28)、丝母组成,丝母固定在滑块(30)上,滚动导轨固定在横梁(31)上,滑块(30)在丝杠(28)的作用下沿导轨(29)往返平移,Y向、Z向平移机构均由丝杠(3)、(6)、圆柱导杆(5)、(8)、圆筒导轨(4)、(7)组成,X向平移机构的滑块(30)与Y向平移机构的圆筒导轨(4)连为一体,Y向平移机构的圆柱导杆(5)与Z向平移机构的圆筒导轨(7)连为一体,Z向平移机构的圆柱导杆(8)与连接块(9)连为一体。
3、根据权利要求1所述的应力测定仪,其特征在于:钢带(15)有并列两条,其一端固定在轮鼓(13)上,并正、反绕在轮鼓上,一条钢带绕过导向轮连接右滑块(16),再绕过另一导向轮反过来固定在左滑块(16)上,另一条钢带绕过导向轮越过右滑块(16)固定在左滑块(16)上。
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CN1985162B (zh) * | 2004-07-05 | 2011-03-23 | 达格精度工业有限公司 | x射线操纵器 |
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1998
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