專利名稱：一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于電磁超聲換能器的實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電磁超聲技術(shù)具有無需表面預(yù)處理、無需耦合劑、檢測(cè)速度快和檢測(cè)高溫物體等優(yōu)點(diǎn)，在無損檢測(cè)和無損評(píng)估領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)外學(xué)者通過理論建模計(jì)算電磁超聲換能器聲場(chǎng)分布，研究電磁超聲換能器工作機(jī)理和提高電磁超聲換能器換能效率。為驗(yàn)證所建模型的正確性，需要設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，一般采用傳感器測(cè)量試件表面聲場(chǎng)分布。目前對(duì)電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的測(cè)量傾向于點(diǎn)測(cè)量和線測(cè)量，不能將電磁超聲換能器在整個(gè)試件表面的超聲聲場(chǎng)分布描述出來。目前國內(nèi)外沒有能夠有效測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能有效測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的問題。為解決上述技術(shù)問題提供一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括上固定板、下固定板、底架、兩個(gè)側(cè)面固定板、支撐桿、絲杠組和表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭，所述底架的上端為水平面，底架的左右兩側(cè)分別固定設(shè)置有滑軌，兩個(gè)滑軌相互平行且均為水平直軌，兩個(gè)側(cè)面固定板分別豎直設(shè)置在底架的左右兩側(cè)，兩個(gè)側(cè)面固定板相互平行且二者的內(nèi)側(cè)面上相同高度處分別設(shè)置有兩個(gè)承載板，兩個(gè)承載板的一端分別固定連接在兩個(gè)側(cè)面固定板的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)承載板的另一端分別搭放在兩個(gè)滑軌上，所述支撐桿共兩個(gè)，兩個(gè)支撐桿的兩端分別垂直固定在兩個(gè)側(cè)面固定板的內(nèi)側(cè)面上且兩個(gè)支撐桿設(shè)置在底架上方的相同高度處，上固定板搭放在兩個(gè)支撐桿上，所述絲杠組為多個(gè)絲杠相互平行所組成，絲杠組內(nèi)每個(gè)絲杠的上端垂直設(shè)置在上固定板上，絲杠組內(nèi)每個(gè)絲杠的下端垂直固定在下固定板的上端面上，表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭水平固定在下固定板的上板面上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:本發(fā)明使用時(shí)將試件水平放置于底架的上端面上，表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭可以通過上固定板沿兩個(gè)支撐桿長度方向的滑動(dòng)以及兩個(gè)承載板沿兩個(gè)滑軌長度方向的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)試件表面超聲聲場(chǎng)分布的測(cè)量，測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面任意一點(diǎn)激發(fā)的表面聲場(chǎng)，從而完整地描述電磁超聲換能器在試件的表面聲場(chǎng)分布情況。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中加入試件和電磁超聲換能器后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括上固定板1、下固定板3、底架6、兩個(gè)側(cè)面固定板10、支撐桿13、絲杠組2和表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭9，所述底架6的上端為水平面，底架6的左右兩側(cè)分別固定設(shè)置有滑軌22，兩個(gè)滑軌22相互平行且均為水平直軌，兩個(gè)側(cè)面固定板10分別豎直設(shè)置在底架6的左右兩側(cè)，兩個(gè)側(cè)面固定板10相互平行且二者的內(nèi)側(cè)面上相同高度處分別設(shè)置有兩個(gè)承載板15，兩個(gè)承載板15的一端分別固定連接在兩個(gè)側(cè)面固定板10的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)承載板15的另一端分別搭放在兩個(gè)滑軌22上，所述支撐桿13共兩個(gè)，兩個(gè)支撐桿13的兩端分別垂直固定在兩個(gè)側(cè)面固定板10的內(nèi)側(cè)面上且兩個(gè)支撐桿13設(shè)置在底架6上方的相同高度處，上固定板I搭放在兩個(gè)支撐桿13上，所述絲杠組2為多個(gè)絲杠相互平行所組成，絲杠組2內(nèi)每個(gè)絲杠的上端垂直設(shè)置在上固定板I上，絲杠組2內(nèi)每個(gè)絲杠的下端垂直固定在下固定板3的上端面上，表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭9水平固定在下固定板3的上板面上。絲杠的位移精度計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述裝置包括上固定板(I)、下固定板(3)、底架(6)、兩個(gè)側(cè)面固定板(10)、支撐桿(13)、絲杠組(2)和表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭(9)，所述底架(6)的上端為水平面，底架(6)的左右兩側(cè)分別固定設(shè)置有滑軌(22)，兩個(gè)滑軌(22)相互平行且均為水平直軌，兩個(gè)側(cè)面固定板(10)分別豎直設(shè)置在底架(6)的左右兩側(cè)，兩個(gè)側(cè)面固定板(10)相互平行且二者的內(nèi)側(cè)面上相同高度處分別設(shè)置有兩個(gè)承載板(15)，兩個(gè)承載板(15)的一端分別固定連接在兩個(gè)側(cè)面固定板(10)的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)承載板(15)的另一端分別搭放在兩個(gè)滑軌(22)上，所述支撐桿(13)共兩個(gè)，兩個(gè)支撐桿(13)的兩端分別垂直固定在兩個(gè)側(cè)面固定板(10)的內(nèi)側(cè)面上且兩個(gè)支撐桿(13 )設(shè)置在底架(6 )上方的相同高度處，上固定板(I)搭放在兩個(gè)支撐桿(13 )上，所述絲杠組(2)為多個(gè)絲杠相互平行所組成，絲杠組(2)內(nèi)每個(gè)絲杠的上端垂直設(shè)置在上固定板(I)上，絲杠組(2)內(nèi)每個(gè)絲杠的下端垂直固定在下固定板(3)的上端面上，表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭(9)水平固定在下固定板(3)的上板面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述絲杠組(2)共包含四條絲杠，上固定板(I)和下固定板(3)為形狀相同的矩形板且上固定板(I)的板面面積大于下固定板(3)的板面面積，四條絲杠的下端分別固定在下固定板(3)的四個(gè)頂角處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述兩個(gè)側(cè)面固定板(10)其中的一個(gè)板上固定設(shè)置有第一步進(jìn)電機(jī)(12)，第一步進(jìn)電機(jī)(12)轉(zhuǎn)軸的一端與第一絲杠(11)的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上固定板(I)的下板面上固定設(shè)置有螺母，螺母的螺紋孔貫通方向平行于支撐桿(13)，第一絲杠(11)穿在螺母上且與螺母螺紋連接，兩個(gè)側(cè)面固定板(10)其中的另一個(gè)板上設(shè)置有一個(gè)通孔，第一絲杠(11)的另一端穿在通孔上，所述第一絲杠(11)和第一步進(jìn)電機(jī)(12)的轉(zhuǎn)軸均與支撐桿(13)相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:第一步進(jìn)電機(jī)(12)帶動(dòng)上固定板(I)沿第一絲杠(11)的軸線方向的位移精度^ 0.1mnin
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底架(6)左右兩側(cè)的兩個(gè)滑軌(22)的下方分別設(shè)置有滑軌架(23)，滑軌架(23)的一側(cè)固定在底架(6)的側(cè)面上，滑軌架(23)的上側(cè)分別與兩個(gè)滑軌(22)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述兩個(gè)側(cè)面固定板(10)其中的一個(gè)板上還固定設(shè)置有第二步進(jìn)電機(jī)(5)，第二步進(jìn)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)軸上固定套接有第一外齒齒輪，第一外齒齒輪與第二步進(jìn)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)軸共中心軸線，與第二步進(jìn)電機(jī)(5)相鄰的滑軌架(23)的下側(cè)固定設(shè)置有第一齒條(18)，第一齒條(18)的長度方向與底架(6)的上板面及兩側(cè)面固定板(10)分別平行，第一外齒齒輪與第一齒條(18)傳動(dòng)鏈接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:兩個(gè)側(cè)面固定板(10)中與設(shè)置有第二步進(jìn)電機(jī)(5)的板相對(duì)的另一個(gè)板上固定設(shè)置有第三步進(jìn)電 機(jī)(8)，第三步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸上固定套接有第二外齒齒輪，第二外齒齒輪與第三步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸共中心軸線，與第三步進(jìn)電機(jī)(8)相鄰的滑軌架(23)的下側(cè)固定設(shè)置有第二齒條(20)，第二齒條(20)的第一齒條(18)相平行，第二齒條(20)與第二外齒齒輪傳動(dòng)鏈接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二步進(jìn)電機(jī)(5)和第三步進(jìn)電機(jī)(8)帶動(dòng)兩個(gè)側(cè)面固定板(10)沿齒條長度方向的位移精度< 0.1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述上固定板(I)上與絲杠組(2)的四個(gè)絲杠上端相對(duì)應(yīng)的位置分別開有四個(gè)絲杠孔，絲杠組(2)的四個(gè)絲杠穿過所對(duì)應(yīng)的絲杠孔，絲杠組(2)的四個(gè)絲杠的上端分別旋緊有絲杠螺母(21)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述兩個(gè)滑 軌(22)的截面為圓柱形。
全文摘要
一種測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于電磁超聲換能器的實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域。本發(fā)明為解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能有效測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面聲場(chǎng)分布的問題。裝置包括上固定板、下固定板、底架、兩個(gè)側(cè)面固定板、支撐桿、絲杠組和表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭，兩個(gè)滑軌相互平行且均為水平直軌，兩個(gè)側(cè)面固定板分別豎直設(shè)置在底架的左右兩側(cè)，兩個(gè)側(cè)面固定板相互平行且二者的內(nèi)側(cè)面上相同高度處分別設(shè)置有兩個(gè)承載板，兩個(gè)支撐桿的兩端分別垂直固定在兩個(gè)側(cè)面固定板的內(nèi)側(cè)面上，上固定板搭放在兩個(gè)支撐桿上，表面聲場(chǎng)檢測(cè)探頭水平固定在下固定板的上板面上。本發(fā)明用于測(cè)量電磁超聲換能器在試件表面的聲場(chǎng)分布。
文檔編號(hào)G01H17/00GK103234625SQ20131009963
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者王淑娟, 李智超, 李鵬展, 蘇日亮, 張恒, 宮佳鵬, 王一飛, 康磊, 翟國富 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)