專利名稱：便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置的制作方法
便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于工業(yè)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式無損檢測回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度的檢測裝置。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)支承滾道在工作時(shí)需承受較大的軸向力、徑向力、傾覆力矩，且與滾動體連續(xù)摩擦接觸，為保證滾道的強(qiáng)度、耐磨性，需要對滾道進(jìn)行淬火處理。淬火時(shí)要求淬火深度要在要求范圍內(nèi)，且在整圈的深度要均勻，否則會導(dǎo)致力學(xué)性能低下和整圈熱處理后變形較大。
傳統(tǒng)的切片檢測淬火深度方法需要破壞回轉(zhuǎn)支承，因此其具有無法批量檢驗(yàn)、效率低下的缺點(diǎn)。目前的熱處理無損檢測裝置具有以下弊端，導(dǎo)致測量誤差較大1、未考慮回轉(zhuǎn)支承制造工藝的特點(diǎn)，用通用的材料性能參數(shù)作為測量依據(jù)；2、忽略了不同型號回轉(zhuǎn)支承的形狀、尺寸對測量結(jié)果的影響；3、當(dāng)被測回轉(zhuǎn)支承的毛坯、工藝發(fā)生變化時(shí)，無法對檢測參數(shù)作出相應(yīng)修正。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決以上問題，提供一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，采用接觸式無損檢測技術(shù)方案，通過傳感器將淬火深度的變化轉(zhuǎn)換為電流的變化，并通過嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心將電流信號辨識為對應(yīng)的淬火深度值。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣得以實(shí)現(xiàn)的一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，其特點(diǎn)是它包括1)前端為圓弧狀的用于與回轉(zhuǎn)支承滾道1接觸的滾道專用測量頭2 ；2)安裝于測量頭內(nèi)的前端傳感器3 ；3)將前端傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；4)用于人機(jī)對話輸入要檢測的回轉(zhuǎn)支承材料及滾道直徑等參數(shù)的人機(jī)交互子系統(tǒng)；5)根據(jù)人機(jī)交互子系統(tǒng)輸入的滾道的尺寸和型號自動匹配相應(yīng)的參數(shù)辨識算法， 將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集來的電流信號進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，并將測量結(jié)果通過人機(jī)交互子系統(tǒng)顯示在用戶界面上的嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心；6)用于提供工作電源的電源模塊。
本發(fā)明采用非線性參數(shù)辨識算法，將電信號參數(shù)轉(zhuǎn)換為淬火深度參數(shù)，該算法帶有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，檢測精度隨著測量樣本的增加而提高；針對不同尺寸的滾道建立不同的參數(shù)辨識子程序，避免因?yàn)槌叽缂靶螤钭兓鸬臏y量誤差。無需破壞回轉(zhuǎn)支承就可檢測，在使用前進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，當(dāng)被測回轉(zhuǎn)支承的毛坯、工藝發(fā)生變化時(shí)，可以對檢測參數(shù)作出相應(yīng)修正，使用方便，精度高，體積小，方便攜帶。


圖1是本發(fā)明的原理方框圖。
圖2是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)支承內(nèi)滾道的檢測原理中1——回轉(zhuǎn)支承滾道；2——滾道專用測量頭；3——前端傳感器。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括1)前端為圓弧狀的用于與回轉(zhuǎn)支承滾道1接觸的滾道專用測量頭2 ；2)安裝于測量頭內(nèi)的前端傳感器3 ；3)將前端傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；4 )用于人機(jī)對話輸入要檢測的回轉(zhuǎn)支承材料及滾道直徑等參數(shù)的人機(jī)交互子系統(tǒng)；5)根據(jù)人機(jī)交互子系統(tǒng)輸入的滾道的尺寸和型號自動匹配相應(yīng)的參數(shù)辨識算法，將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集來的電流信號進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，并將測量結(jié)果通過人機(jī)交互子系統(tǒng)顯示在用戶界面上的嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心；6)用于提供工作電源的電源模塊。 嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心采用基于DSP2000芯片的嵌入式系統(tǒng)；采用帶有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的非線性參數(shù)辨識算法，將電信號參數(shù)轉(zhuǎn)換為淬火深度參數(shù)，檢測精度隨著測量樣本的增加而提高； 針對不同尺寸的滾道建立不同的參數(shù)辨識子程序，避免因?yàn)槌叽缂靶螤钭兓鸬臏y量誤差。人機(jī)交互子系統(tǒng)具有型號選擇功能、樣本輸入功能、測量結(jié)果顯示功能、與計(jì)算機(jī)傳輸功能。電源模塊帶有蓄電池逆變電源，沒有交流電也可正常使用。
在使用前需進(jìn)行標(biāo)定，針對不同形狀的滾道需分別進(jìn)行標(biāo)定，針對相同形狀、尺寸不同的滾道系列，只需標(biāo)定中間尺寸的一種滾道，其它尺寸的滾道可通過參數(shù)辨識算法中的非線性相關(guān)系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。標(biāo)定時(shí)用本發(fā)明測量已測定淬火深度的試樣，得出一組淬火深度與前端傳感器3的電流的對應(yīng)關(guān)系，并將該組數(shù)據(jù)通過人機(jī)界面輸入嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心中，即可完成標(biāo)定。當(dāng)回轉(zhuǎn)支承制造工藝發(fā)生細(xì)微改變時(shí)，只需在嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心中進(jìn)行補(bǔ)償即可恢復(fù)測量精度；當(dāng)發(fā)生材料改變或較大工藝改變時(shí)，需重新進(jìn)行標(biāo)定操作。
測量時(shí)，操作人員首先打開檢測裝置的電源開關(guān)，并等待設(shè)備初始化完畢。每次開機(jī)后需要用標(biāo)準(zhǔn)試樣校準(zhǔn)檢測裝置，檢查傳感器有否產(chǎn)生零漂、檢測電路工作是否正常。設(shè)備校準(zhǔn)完畢后，操作人員首先在人機(jī)界面中選擇被測回轉(zhuǎn)支承滾道1的型號，要檢測的回轉(zhuǎn)支承滾道的材料、直徑，如材料為50Mn，滾道直徑為34. 985mm ；人機(jī)交互子系統(tǒng)將選擇的參數(shù)輸入到嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心中，運(yùn)算核心自動選擇與該滾道相匹配的參數(shù)辨識算法子程序；根據(jù)被測回轉(zhuǎn)支承滾道1的參數(shù)選擇對應(yīng)的滾道專用測量頭2 ；準(zhǔn)備工作完成后，操作人只需將內(nèi)置有前端傳感器3的滾道專用測量頭2貼緊被測回轉(zhuǎn)支承滾道1的表面即可獲得淬火深度值，一般為了檢查淬火均勻性以及防止誤測，都會在滾道圓周方向選擇多個(gè)測點(diǎn)，以獲得一組深度數(shù)據(jù)，提高測量準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1.一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，其特征在于它包括1)前端為圓弧狀的用于與回轉(zhuǎn)支承滾道接觸的滾道專用測量頭；2)安裝于測量頭內(nèi)的前端傳感器； 3)將前端傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；4)用于人機(jī)對話輸入要檢測的回轉(zhuǎn)支承材料及滾道直徑等參數(shù)的人機(jī)交互子系統(tǒng)；5)根據(jù)人機(jī)交互子系統(tǒng)輸入的滾道的尺寸和型號自動匹配相應(yīng)的參數(shù)辨識算法，將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集來的電流信號進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，并將測量結(jié)果通過人機(jī)交互子系統(tǒng)顯示在用戶界面上的嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心； 6)用于提供工作電源的電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，其特征在于所述的嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心采用基于DSP2000芯片的嵌入式系統(tǒng)；采用帶有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的非線性參數(shù)辨識算法，將電信號參數(shù)轉(zhuǎn)換為淬火深度參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，其特征在于所述的人機(jī)交互子系統(tǒng)具有型號選擇功能、樣本輸入功能、測量結(jié)果顯示功能、與計(jì)算機(jī)傳輸功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，其特征在于所述的電源模塊帶有蓄電池逆變電源。
全文摘要
一種便攜式回轉(zhuǎn)支承滾道淬火深度無損檢測裝置，它包括前端為圓弧狀的滾道專用測量頭、安裝于測量頭內(nèi)的前端傳感器、將前端傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、用于人機(jī)對話輸入要檢測的回轉(zhuǎn)支承材料及滾道直徑等參數(shù)的人機(jī)交互子系統(tǒng)、將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集來的電流信號進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的嵌入式數(shù)據(jù)運(yùn)算核心、用于提供工作電源的電源模塊。本發(fā)明采用非線性參數(shù)辨識算法，將電信號參數(shù)轉(zhuǎn)換為淬火深度參數(shù)，無需破壞回轉(zhuǎn)支承就可檢測，在使用前進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，當(dāng)被測回轉(zhuǎn)支承的毛坯、工藝發(fā)生變化時(shí)，可以對檢測參數(shù)作出相應(yīng)修正，使用方便，精度高，體積小，方便攜帶。
文檔編號G01B21/18GK102506798SQ201110327028
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者余曉流, 劉揚(yáng), 王漢東, 談莉斌, 黃魯 申請人:安徽工業(yè)大學(xué), 馬鞍山方圓回轉(zhuǎn)支承股份有限公司