本發(fā)明涉及一種用于超聲應(yīng)力測量系統(tǒng)耦合壓力的便攜式探頭固定裝置，屬于殘余應(yīng)力無損檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前我國正處在工業(yè)產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代的重要時期，淘汰過去低效益高污染的落后產(chǎn)能，著力追求高效益高科技的先進產(chǎn)業(yè)。隨著航天航空、高速列車等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，高端制造逐漸成為我國工業(yè)的支柱。而大型結(jié)構(gòu)件大多需要通過焊接技術(shù)進行連接，由于焊接過程中構(gòu)件不均勻受熱，焊接殘余應(yīng)力將不可避免。研究表明殘余應(yīng)力會顯著影響構(gòu)件的使用壽命。準確測定殘余應(yīng)力對解決殘余應(yīng)力問題而言至關(guān)重要。

現(xiàn)有的殘余應(yīng)力測量方法主要分為有損和無損檢測兩種，小孔法和切條法是有損檢測主要的方式，但這種方法效率低，損壞構(gòu)件，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。無損檢測方法有X射線法，超聲波法等，其中超聲波法測量殘余應(yīng)力效率高，綠色無污染等特點在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

超聲波法測量結(jié)構(gòu)件殘余應(yīng)力時，超聲探頭與構(gòu)件表面耦合需要一定的耦合壓力。耦合壓力的不同，測量結(jié)果也會發(fā)生相應(yīng)的變化。而在現(xiàn)場作業(yè)時往往通過操作者的手提供，這樣的測量方式將需要操作者大量的工作經(jīng)驗，同時也不可避免地引入較大的測量誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種超聲應(yīng)力測量系統(tǒng)耦合壓力可調(diào)的便攜式探頭固定裝置。該裝置克服了傳統(tǒng)應(yīng)力測試過程中雙手握持超聲探頭易造成探頭與工件之間耦合壓力波動導(dǎo)致的測量誤差問題，可實現(xiàn)全位置單人獨立操作并調(diào)節(jié)耦合壓力，使殘余應(yīng)力測量結(jié)果更加準確。

本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種超聲應(yīng)力測量系統(tǒng)耦合壓力可調(diào)的便攜式探頭固定裝置，包括探頭夾持裝置，其結(jié)構(gòu)特點是：所述探頭夾持裝置與耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的下可移動滑板的下表面中部固定連接；下可移動滑板的上表面固定連接有至少兩個對稱分布的彈簧；彈簧穿過中間固定板的通孔與上可移動滑板的下表面固定連接，至少一個彈簧與上可移動滑板的下表面之間安裝有壓力傳感器；所述中間固定板水平固定于耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的箱體上，所述上可移動滑板的中部設(shè)置有供調(diào)力螺釘穿過的調(diào)力螺釘通孔，中間固定板上設(shè)置有與所述調(diào)力螺釘通孔位置垂直對應(yīng)的用于固定調(diào)力螺釘下端的螺紋通孔；所述耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的箱體的四個角分別與四個底部為高強度吸盤的支撐螺柱固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本探頭固定裝置操作簡單方便，測量時無需雙手握持，通過上可移動滑板和支撐螺柱兩者配合可精確控制耦合壓力，有效避免測試過程中耦合壓力波動而產(chǎn)生的測量誤差。同時本發(fā)明裝置體積小易攜帶，可將超聲波測試探頭平穩(wěn)的固定在工件上，可實現(xiàn)全位置單人獨立操作，精確測量。另外通過調(diào)節(jié)支撐螺柱的高度，可以適應(yīng)存在一定高低落差和弧度的構(gòu)件表面。

本發(fā)明的使用過程是：

1、將試樣待測面打磨平整并用酒精清洗，使其達到測試所需清潔度要求，以便于高強度吸盤穩(wěn)定吸附在試樣上；

2、將超聲波探頭固定在探頭夾持裝置上，將該裝置放置在待測面上，使超聲波探頭測量面與待測表面平行；

3、在超聲波的收發(fā)兩端涂抹上一定量的耦合劑，調(diào)整裝置位置，使得超聲波探頭中心對準待測點；

4、下壓整個裝置使得支撐螺柱的高強度吸盤吸附在待測構(gòu)件的表面，從而將該裝置固定在試樣上，此時超聲波探頭連同下可移動滑板上移一定距離，通過壓力傳感器獲得此時的耦合壓力；

5、旋轉(zhuǎn)調(diào)力螺釘，進而控制彈簧的伸縮來調(diào)節(jié)耦合壓力，根據(jù)壓力傳感器的讀數(shù)確定是否達到要求的耦合壓力值；

6、等待壓力傳感器數(shù)值穩(wěn)定后便可以進行殘余應(yīng)力的測量。

進一步，本發(fā)明所述彈簧內(nèi)部設(shè)置有用于支撐彈簧的滑桿，所述滑桿下端與下可移動滑板的上表面固定連接；所述滑桿上端為自由端，上可移動滑板上設(shè)置有供滑桿穿過的滑桿通孔。

滑桿支撐著柔軟的彈簧在規(guī)定方向上變形，垂直于下可移動滑板施加載荷。

進一步，本發(fā)明所述下可移動滑板、中間固定板和上可移動滑板均為正方形，所述固定于下可移動滑板上表面的彈簧為四個，分布在下可移動滑板的四個角上，對稱分布。

四個彈簧可以將上移動滑板所受的載荷均勻的施加在下可移動滑板，避免偏心力的產(chǎn)生。

進一步，本發(fā)明所述壓力傳感器顯示屏與壓力傳感器電連接，設(shè)置于上可移動滑板的上表面上。

壓力傳感器與壓力傳感器顯示屏可以實時顯示超聲探頭的受力情況

進一步，本發(fā)明所述支撐螺柱上部帶有螺紋，與耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的箱體栓接，通過定位螺母固定高度。

在一定高低落差的待測面上，可以根據(jù)待測表面的高低不平情況調(diào)節(jié)四個支撐螺柱上的定位螺母的相對高度，使得超聲探頭的測量面與待測面平行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例正視局部剖視示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例右視示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例俯視示意圖。

附圖標記說明如下：1-定位螺母；2-支撐螺柱；3-壓力傳感器；4-調(diào)力螺釘；5-滑桿；6-箱體；7-上可移動滑板；8-彈簧；9-中間固定板；10-下可移動滑板；12-探頭夾持裝置；13-高強度吸盤；15-壓力傳感器顯示屏。

具體實施方式

實施例

圖1至圖3示出，本發(fā)明的一種具體實施方式是：

一種超聲應(yīng)力測量系統(tǒng)耦合壓力可調(diào)的便攜式探頭固定裝置，包括探頭夾持裝置12，其結(jié)構(gòu)特點是：所述探頭夾持裝置12與耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的下可移動滑板10的下表面中部固定連接；下可移動滑板10的上表面固定連接有至少兩個對稱分布的彈簧8；彈簧8穿過中間固定板9的通孔與上可移動滑板7的下表面固定連接，至少一個彈簧8與上可移動滑板7的下表面之間安裝有壓力傳感器3；所述中間固定板9水平固定于耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的箱體6上，所述上可移動滑板7的中部設(shè)置有供調(diào)力螺釘4穿過的調(diào)力螺釘通孔，中間固定板9上設(shè)置有與所述調(diào)力螺釘通孔位置垂直對應(yīng)的用于固定調(diào)力螺釘4下端的螺紋通孔；所述耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的箱體6的四個角分別與四個底部為高強度吸盤13的支撐螺柱2固定連接。

本例中所述彈簧8內(nèi)部設(shè)置有用于支撐彈簧的滑桿5，所述滑桿5下端與下可移動滑板10的上表面固定連接；所述滑桿5上端為自由端，上可移動滑板7上設(shè)置有供滑桿5穿過的滑桿通孔。

本例中所述下可移動滑板10、中間固定板9和上可移動滑板7均為正方形，所述固定于下可移動滑板10上表面的彈簧8為四個，分布在下可移動滑板10的四個角上，對稱分布。

本例中所述壓力傳感器顯示屏15與壓力傳感器3電連接，設(shè)置于上可移動滑板7的上表面上。

本例中所述支撐螺柱2上部帶有螺紋，與耦合壓力調(diào)節(jié)裝置的箱體6栓接，通過定位螺母1固定高度。