專利名稱：非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
非常規(guī)試件材料彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置屬于無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中，涌現(xiàn)出多種性能優(yōu)異的新型材料及結(jié)構(gòu)，諸如，塊體納米材料，塊體金屬玻璃，各向異性復(fù)合材料以及各種涂層結(jié)構(gòu)等非常規(guī)材料。這些材料/結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的物理、化學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)及力學(xué)等性能，在機(jī)械工程、航空航天、電子信息、生物工程、國(guó)防科技及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用前景。實(shí)際工程中對(duì)材料力學(xué)性能(彈性性質(zhì))的要求，利用常規(guī)的力學(xué)性能破壞試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試足以滿足，各種測(cè)試手段也比較完備。但對(duì)于前述的新型非常規(guī)材料，由于其尺寸的特殊性，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸要求，傳統(tǒng)的力學(xué)性能測(cè)試方法受到很大的挑戰(zhàn)，新型測(cè)量方法受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注。在新的測(cè)試技術(shù)還未成熟之前，目前主要采用納米壓痕方法和激光超聲方法，但都存在一些各自的缺點(diǎn)，如設(shè)備昂貴、技術(shù)復(fù)雜，操作不便等，并且在國(guó)內(nèi)沒(méi)有形成專用的測(cè)試儀器。為此，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型檢測(cè)裝置具有重要的學(xué)術(shù)意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)用新型采用聲學(xué)顯微鏡技術(shù)，利用線聚焦超聲探頭激勵(lì)/接收超聲波，通過(guò)對(duì)探頭不同散焦位置下，超聲波經(jīng)試件發(fā)射、透射和波型轉(zhuǎn)換的回波信號(hào)的采集、分析和處理，進(jìn)而反演非常規(guī)材料小尺寸試件的彈性常數(shù)。但該方法需要連續(xù)測(cè)量探頭不同散焦距離下的回波信號(hào)，方可實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量。這需要在測(cè)量過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)小間距精確定位散焦，一般情況下，間距為0. Olmm,散焦次數(shù)不少于500次。因此，設(shè)計(jì)研制一套高精度超聲無(wú)損檢測(cè)裝置是該方法實(shí)現(xiàn)的前提和關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于實(shí)現(xiàn)非常規(guī)試件材料彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)。本實(shí)用新型研制了一套非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲測(cè)量裝置，可實(shí)現(xiàn)小尺寸常規(guī)試件和塊體納米材料、塊體金屬玻璃以及涂層結(jié)構(gòu)等非常規(guī)金屬材料彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)。本實(shí)用新型特別針對(duì)涂層材料對(duì)檢測(cè)設(shè)備要求高的特點(diǎn)，對(duì)超聲聚焦探頭與試件上表面間的垂直度、散焦定位精度做了特殊設(shè)計(jì)，形成了一套高精度超聲散焦定位無(wú)損檢測(cè)裝置，為新型非常規(guī)材料彈性常數(shù)無(wú)損檢測(cè)提供了技術(shù)手段和可靠保證。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型專利采用了如下方案非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于包括有包含有嵌入式控制器8的嵌入式微機(jī)1、四軸運(yùn)動(dòng)控制卡2、四軸運(yùn)動(dòng)控制器3、四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、校準(zhǔn)裝置5、超聲脈沖激勵(lì)/接收儀6 和超聲波聚焦探頭7 ；所述包含有嵌入式控制器8的嵌入式微機(jī)1與四軸運(yùn)動(dòng)控制卡2和數(shù)字化儀9相連接；所述四軸運(yùn)動(dòng)控制卡2和四軸運(yùn)動(dòng)控制器3相連接；四軸運(yùn)動(dòng)控制器3 與四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4相連接；所述超聲脈沖激勵(lì)/接收儀6通過(guò)數(shù)字化儀9和嵌入式微機(jī)1 相連接；所述四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4通過(guò)校準(zhǔn)裝置5與超聲波聚焦探頭7相連接。所述的校準(zhǔn)裝置5由連接桿16、校準(zhǔn)器10組成，超聲波聚焦探頭7通過(guò)校準(zhǔn)裝置5的連接桿16與超聲脈沖激勵(lì)/接收儀6相連接。進(jìn)一步，所述的非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于 所述的校準(zhǔn)裝置5由連接桿16、校準(zhǔn)器10組成，所述校準(zhǔn)器10由校準(zhǔn)旋鈕11、裝夾塊15、 連接桿頂絲14、連接桿孔12和校準(zhǔn)平臺(tái)13組成；校準(zhǔn)平臺(tái)13上部有與四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4Z軸相連的裝夾塊15，在校準(zhǔn)平臺(tái)上有插入探頭連接桿的連接桿孔12和連接桿頂絲14，裝夾塊上設(shè)有使校準(zhǔn)平臺(tái)水平的校準(zhǔn)旋鈕11，裝夾塊固定在四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的Z軸上；校準(zhǔn)器10 通過(guò)連接桿頂絲14與連接桿16相連。如圖1所示，所述非常規(guī)試件材料彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置包括嵌入式微機(jī)、 四軸運(yùn)動(dòng)控制卡、四軸運(yùn)動(dòng)控制器、四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。嵌入式微機(jī)檢測(cè)需要的精度得到控制輸出信號(hào)，經(jīng)四軸運(yùn)動(dòng)控制卡傳送給四軸運(yùn)動(dòng)控制器，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器放大，輸出給X、Y、Z軸方向和 Z軸旋轉(zhuǎn)方向的電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移經(jīng)四軸運(yùn)動(dòng)控制卡輸入到嵌入式微機(jī)中，便于運(yùn)動(dòng)控制算法程序處理給出新的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，從而調(diào)整運(yùn)動(dòng)平臺(tái)位置， 實(shí)現(xiàn)探頭的精確定位。所述校準(zhǔn)裝置包括精探頭連接桿、校準(zhǔn)器。使用時(shí)校準(zhǔn)器卡緊探頭連接桿，并通過(guò)校準(zhǔn)器上的裝夾塊固定在四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的Z軸上；校準(zhǔn)器如圖2的a、b、c所示，通過(guò)調(diào)整校準(zhǔn)器的兩個(gè)旋鈕可以調(diào)整超聲波探頭的聚焦線與被測(cè)試件表面平行，從而增加檢測(cè)精度； 所述校準(zhǔn)器由校準(zhǔn)旋鈕、裝夾塊、連接桿頂絲、連接桿孔和校準(zhǔn)平臺(tái)組成；校準(zhǔn)平臺(tái)上部有與四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)Z軸相連的裝夾塊，在校準(zhǔn)平臺(tái)上有插入探頭連接桿的連接桿孔和連接桿頂絲，裝夾塊上設(shè)有使校準(zhǔn)平臺(tái)水平的校準(zhǔn)旋鈕，裝夾塊固定在四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的Z軸上；校準(zhǔn)器通過(guò)連接桿頂絲與連接桿相連。所述超聲脈沖激勵(lì)/接收裝置包括Olympus M0DEL5900PR超聲脈沖激勵(lì)/接收儀和聚焦探頭，實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的發(fā)射與接收。脈沖激勵(lì)/接收儀工作時(shí)發(fā)射電脈沖于探頭，經(jīng)壓電薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械波后沿聚焦線傳播，經(jīng)耦合液(如水)遇到試件反射被探頭的壓電薄膜接收，經(jīng)波型轉(zhuǎn)換為表面波或Lamb沿試件表面?zhèn)鞑?，再以漏表面波或漏Lamb反射回探頭并被壓電薄膜接收，壓電薄膜將接收各種機(jī)械波回波信號(hào)轉(zhuǎn)化為回波電信號(hào)，通過(guò)脈沖激勵(lì)/接收儀接收傳輸給信號(hào)采集系統(tǒng)，進(jìn)行分析和處理。該裝置通過(guò)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)裝置，使探頭與試件表面垂直，從而降低了試件與探頭垂直度不高帶來(lái)的檢測(cè)誤差，可以完成很精確的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，如塊體納米材料，塊體金屬玻璃，各向異性復(fù)合材料以及各種涂層結(jié)構(gòu)等非常規(guī)材料的材料性能的檢測(cè)。

圖1非常規(guī)試件材料彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置的組成框圖；圖加校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)側(cè)俯視圖；圖2b校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)演示圖圖；圖2c校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)側(cè)俯視圖；圖3校準(zhǔn)器連接圖；圖4檢測(cè)波形實(shí)時(shí)圖；圖5波形疊加圖；[0019]圖6漏表面波波速擬合圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1至3對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明參照?qǐng)D1 非常規(guī)試件材料彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，主要由嵌入式微機(jī)1、四軸運(yùn)動(dòng)控制卡2、高速數(shù)字化儀、四軸運(yùn)動(dòng)控制器3、四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、超聲脈沖激勵(lì)/接收儀 6、無(wú)透鏡聚焦PVDF探頭7、精密校準(zhǔn)裝置5、水槽及主控PC機(jī)組成。裝置以NI PXI總線嵌入式控制器8110為核心，利用PXI-7344四軸步進(jìn)/伺服電機(jī)控制卡及MSST5-I-AN-004四軸運(yùn)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)探頭的位置移動(dòng)；利用編碼器或線性光柵進(jìn)行位置檢測(cè)，通過(guò)控制算法程序，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)X、Y、Z三軸位移與Z軸旋轉(zhuǎn)角度的精密自動(dòng)控制；利用Olympus M0DEL5900超聲脈沖激勵(lì)/接收儀激勵(lì)無(wú)透鏡聚焦探頭發(fā)射超聲波，經(jīng)試件反射回波，再被超聲脈沖激勵(lì)/接收儀所接收；利用NI PXI總線51M高速數(shù)字化儀采集超聲波回波信號(hào)，經(jīng)反演算法程序分析和處理，獲得所需材料彈性性質(zhì)的數(shù)據(jù)等實(shí)驗(yàn)結(jié)果。嵌入式微機(jī)是整套超聲波測(cè)量系統(tǒng)的核心控制部件，主要實(shí)現(xiàn)精密四軸移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)位移的自動(dòng)檢測(cè)與控制、探頭高頻超聲回波信號(hào)的采集、分析與處理、信號(hào)的存儲(chǔ)、波形顯示和結(jié)果顯示、材料彈性性質(zhì)的反演表征等功能。參照?qǐng)D1所示NI公司PXI總線嵌入式微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)是整套超聲波測(cè)量系統(tǒng)的核心控制部件，主要實(shí)現(xiàn)精密四軸移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)位移的自動(dòng)檢測(cè)與控制、探頭高頻超聲回波信號(hào)的采集、分析與處理、信號(hào)的存儲(chǔ)、波形顯示和結(jié)果顯示、材料彈性性質(zhì)的反演表征等功能。PXI總線嵌入式微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)由PXI總線機(jī)箱、嵌入式控制器和外設(shè)模塊三個(gè)部分組成。本系統(tǒng)所用嵌入式微機(jī)的機(jī)箱為通用的8槽機(jī)箱(PXI1042)，機(jī)箱內(nèi)裝有嵌入式控制器模塊(PXI8110)和運(yùn)動(dòng)控制(PXI7344)與高速數(shù)字化儀(PXI5154)兩塊外設(shè)模塊。 嵌入式控制器模塊(PXI-8110)是一種高性能的內(nèi)嵌式處理器，具有2. 2GHz Intel酷睿2Quad Q9100 4核處理器，120GB硬盤，2GB內(nèi)存。 運(yùn)動(dòng)控制模塊PXI7344為4軸步進(jìn)/伺服控制器，每軸均可設(shè)定為步進(jìn)或伺服運(yùn)動(dòng)，62微秒PID回路更新速率。 高速數(shù)字化儀模塊PXI-51M具有兩路8位垂直分辨率的模擬輸入通道，最高實(shí)時(shí)采樣率為2G/s，用于重復(fù)信號(hào)的隨機(jī)隔行掃描采樣率為2. 5GS/s ；具有CHO (通道0)、 CHl (通道1)、TRIG (觸發(fā)器)三路硬件觸發(fā)通道，每通道內(nèi)存為256MB，觸發(fā)方式包括數(shù)字觸發(fā)和模擬觸發(fā)，帶寬為1GHz。參照?qǐng)D1所示運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由PI公司的M-L03/M-L01和M_062. 2S系列步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)型移動(dòng)平臺(tái)(即X、Y、Z軸)及金屬支撐框架搭建。根據(jù)定位精度要求X、Y軸電機(jī)采用編碼器實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)角的閉環(huán)反饋控制，Z軸則采用直線光柵實(shí)現(xiàn)精確位移量的閉環(huán)反饋控制。根據(jù)旋轉(zhuǎn)精度要求或測(cè)試需要旋轉(zhuǎn)軸可采用Z軸加裝旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(即θ Z1)實(shí)現(xiàn)線聚焦探頭的旋轉(zhuǎn)或采用底部旋轉(zhuǎn)定位臺(tái)(即θ Z2)實(shí)現(xiàn)水槽中試件的旋轉(zhuǎn)。四軸運(yùn)動(dòng)控制器由Moon公司的4個(gè)獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)單軸控制器(MSST5-I-AN-004)組成，分別控制四路步進(jìn)電機(jī)。控制器通過(guò)4個(gè)RS-232接口實(shí)現(xiàn)4路步進(jìn)電機(jī)的控制輸出和接收編碼器或直線光柵的實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果。嵌入式控制器還通過(guò)一個(gè)68針接口與NI公司7344運(yùn)動(dòng)控制卡相連，接收PXI總線嵌入式微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出的運(yùn)動(dòng)控制指令，并將4軸控制器得到的編碼器和直線光柵的實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，從而，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，保證運(yùn)動(dòng)位移的精確定位。由于NI公司7344運(yùn)動(dòng)控制卡為4軸運(yùn)動(dòng)控制卡，所以選用4個(gè)步進(jìn)電機(jī)單軸控制器，故旋轉(zhuǎn)定位臺(tái)與R軸共用一個(gè)，實(shí)際操作時(shí)二者只能二選一。參照?qǐng)D2至圖3所示為保證探頭與小尺寸試件表面的垂直度，特在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)Z軸夾具與探頭連接桿間加裝精密校準(zhǔn)裝置，便于探頭調(diào)整，保證在測(cè)試中探頭的聚焦線或聚焦點(diǎn)始終處于試件的同一位置，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。校準(zhǔn)器如圖2所示，校準(zhǔn)平臺(tái)13上部有與夾具相連的裝夾塊15，在校準(zhǔn)平臺(tái)上有插入探頭連接桿的連接桿孔12和連接桿頂絲14， 通過(guò)微調(diào)固定在裝夾塊對(duì)角上下的校準(zhǔn)旋鈕11使校準(zhǔn)平臺(tái)水平。各部件裝配時(shí)如圖3所示，首先將校準(zhǔn)裝置的裝夾塊固定在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的Z軸上，用夾緊螺釘將其夾緊。第二步將探頭連接桿從校準(zhǔn)裝置的連接桿孔插入，目測(cè)使其與校準(zhǔn)平臺(tái)上表面基本垂直，用連接桿頂絲夾緊。第三步將裝有校準(zhǔn)裝置和探頭連接桿固定到Z軸上。實(shí)驗(yàn)測(cè)量前再將后端帶有螺紋的探頭與連接桿旋緊連接，連接探頭與超聲脈沖激勵(lì)/接收儀間的信號(hào)線，并通過(guò)超聲脈沖激勵(lì)/接收儀將探頭接收的回波信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)采集系統(tǒng)。因?yàn)橹挥挟?dāng)探頭與試件表面垂直時(shí)，在不同焦距下探頭才能始終得到當(dāng)前位置的最大回波信號(hào)幅度。因此，測(cè)量時(shí)利用運(yùn)動(dòng)位移調(diào)整探頭散焦距，并觀察采集到的回波信號(hào)幅度，通過(guò)調(diào)整校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)旋鈕，使在任意散焦位置時(shí)探頭回波信號(hào)幅度均為該散焦位置時(shí)的最大，由此保證探頭與試件表面垂直。本裝置在使用時(shí)，操作人員只需將被測(cè)試件浸入水槽中、放到超聲探頭下方，然后使用PC機(jī)調(diào)節(jié)探頭位置至試件正上方，根據(jù)檢測(cè)的波形來(lái)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)裝置，使探頭與試件表面垂直。該裝置降低了試件與探頭垂直度不高帶來(lái)的檢測(cè)誤差，可以完成很精確的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。
以下結(jié)合附圖4-6通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例的具體工作過(guò)程如下(1)連接設(shè)備，將校準(zhǔn)器通過(guò)夾具固定到四周運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的Z軸上，將被測(cè)試件(小塊表面光滑的不銹鋼片)放在水槽中使探頭置于其正上方；調(diào)整校準(zhǔn)器的校準(zhǔn)旋鈕，使在任意散焦位置時(shí)探頭回波信號(hào)幅度均為該散焦位置時(shí)的最大，由此保證探頭與試件表面垂直。(2)設(shè)定0. 2mm步進(jìn)量進(jìn)行試驗(yàn)，所測(cè)得的測(cè)試波形如圖5所示。由圖可見(jiàn)，3個(gè)不同的波形清晰可見(jiàn)，信號(hào)的幅度較大，信噪比較高。從圖6波形上看，直接反射縱波D和底面反射波B在時(shí)間軸上的位置保持不變，而漏表面波尺隨著散焦距離的增大而遠(yuǎn)離直接反射縱波D，二者時(shí)間差變大。(3)測(cè)量得到的散焦距與時(shí)間的測(cè)量分析波形如圖7所示，探頭測(cè)量結(jié)果取平均為3077m/s，即為漏表面波波速，而不銹鋼的表面波波速理論值3050m/s，誤差很小僅為 0. 885%，證明測(cè)試方法及數(shù)值處理算法程序可靠。此外，從各分析處理波形來(lái)看，其測(cè)量結(jié)果波形清晰，表明數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)信噪比高，滿足測(cè)量需要。
權(quán)利要求1.非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于包括有包含有嵌入式控制器(8)的嵌入式微機(jī)(1)、四軸運(yùn)動(dòng)控制卡O)、四軸運(yùn)動(dòng)控制器(3)、四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)G)、校準(zhǔn)裝置(5)、超聲脈沖激勵(lì)/接收儀(6)和超聲波聚焦探頭(7)；所述包含有嵌入式控制器(8)的嵌入式微機(jī)(1)與四軸運(yùn)動(dòng)控制卡( 和數(shù)字化儀(9)相連接；所述四軸運(yùn)動(dòng)控制卡( 和四軸運(yùn)動(dòng)控制器( 相連接；四軸運(yùn)動(dòng)控制器( 與四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4) 相連接；所述超聲脈沖激勵(lì)/接收儀(6)通過(guò)數(shù)字化儀(9)和嵌入式微機(jī)(1)相連接；所述四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)⑷通過(guò)校準(zhǔn)裝置(5)與超聲波聚焦探頭(7)相連接。所述的校準(zhǔn)裝置(5) 由連接桿(16)、校準(zhǔn)器(10)組成，超聲波聚焦探頭(7)通過(guò)校準(zhǔn)裝置(5)的連接桿(16)與超聲脈沖激勵(lì)/接收儀(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于所述校準(zhǔn)器(10)由校準(zhǔn)旋鈕(11)、裝夾塊(15)、連接桿頂絲(14)、連接桿孔(12)和校準(zhǔn)平臺(tái)(1 組成；校準(zhǔn)平臺(tái)(1 上部有與四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸相連的裝夾塊(15)，在校準(zhǔn)平臺(tái)上有插入探頭連接桿的連接桿孔(1 和連接桿頂絲(14)，裝夾塊上設(shè)有使校準(zhǔn)平臺(tái)水平的校準(zhǔn)旋鈕(11)，裝夾塊固定在四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的Z軸上；校準(zhǔn)器(10)通過(guò)連接桿頂絲(14)與連接桿(16)相連。
專利摘要一種非常規(guī)材料小尺寸試件彈性常數(shù)超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，可實(shí)現(xiàn)塊體納米材料、塊體金屬玻璃以及涂層結(jié)構(gòu)等非常規(guī)金屬材料彈性常數(shù)的無(wú)損檢測(cè)。該裝置主要包括有嵌入式微機(jī)、四軸運(yùn)動(dòng)控制卡、四軸運(yùn)動(dòng)控制器、四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、校準(zhǔn)裝置、超聲脈沖激勵(lì)/接收儀和超聲波聚焦探頭幾部分；通過(guò)精密校準(zhǔn)裝置，保證探頭和被測(cè)試件的垂直定位精度；超聲脈沖激勵(lì)/接收儀實(shí)現(xiàn)聚焦探頭超聲信號(hào)的發(fā)射與接收。特別針對(duì)涂層材料對(duì)檢測(cè)設(shè)備要求高的特點(diǎn)，對(duì)超聲聚焦探頭與試件上表面間的垂直度、散焦定位精度做了特殊設(shè)計(jì)，形成了一套高精度超聲散焦定位無(wú)損檢測(cè)裝置，為新型非常規(guī)材料彈性常數(shù)無(wú)損檢測(cè)提供了技術(shù)手段和可靠保證。
文檔編號(hào)G01N29/30GK202216937SQ20112027489
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者何存富, 呂炎, 吳斌, 宋國(guó)榮, 柳艷麗, 高忠陽(yáng) 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)