快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置。采用超聲波聲速替代化學(xué)分析，確定灰鑄鐵共晶度，提高鑄件品質(zhì)，目前沒有該原理快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的檢測裝置。其組成包括 : 高頻數(shù)據(jù)采集卡（ 1 ），所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡與計算機（ 2 ）連接，所述的計算機與高頻信號發(fā)生器（ 3 ）連接，所述的高頻信號發(fā)生器與超聲波發(fā)射壓電傳感器和超聲波接收壓電傳感器連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器（ 4 ）以及超聲波接收壓電傳感器（ 7 ）與灰鑄鐵試件（ 5 ）接觸，所述的灰鑄鐵試件安裝在載物臺（ 6 ）上方，所述的載物臺側(cè)面安裝有高精度位移傳感器（ 8 ），所述的高精度位移傳感器與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡連接。 本實用新型用于快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度。
【專利說明】快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及灰鑄鐵檢測領(lǐng)域，具體涉及一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]灰鑄鐵的機械性能主要取決于基體中珠光體、鐵素體的含量和石墨的形態(tài)與長度，而影響基體和石墨的主要因素之一是灰鑄鐵的共晶度，共晶度定義為灰鑄鐵的含碳量與共晶點實際含碳量的比值，一般用化學(xué)分析法測得灰鑄鐵的化學(xué)成分后，通過計算求得，這種方法雖然準(zhǔn)確，但費時費力，不能實現(xiàn)共晶度的快速檢測。
[0005]研宄發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鑄造條件和鑄鐵件的形狀不變時，超聲波縱波聲速與灰鑄鐵共晶度之間有著一定的關(guān)系，因此，可以采用超聲波聲速替代化學(xué)分析，快速確定灰鑄鐵件的共晶度，提高鑄件的品質(zhì)，然而，目前卻沒有基于該原理的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的檢測裝置。
[0006]實用新型內(nèi)容:
[0007]本實用新型的目的是提供一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置。
[0008]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其組成包括:高頻數(shù)據(jù)采集卡，所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡與計算機連接，所述的計算機與高頻信號發(fā)生器連接，所述的高頻信號發(fā)生器與超聲波發(fā)射壓電傳感器和超聲波接收壓電傳感器連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器以及超聲波接收壓電傳感器與灰鑄鐵試件接觸，所述的灰鑄鐵試件安裝在載物臺上方，所述的載物臺側(cè)面安裝有高精度位移傳感器8，所述的高精度位移傳感器與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡連接。
[0010]所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的高精度位移傳感器上方具有帶螺紋的連接桿，所述的帶螺紋的連接桿穿過壓板，所述的壓板的上平面、下平面分別安裝有2個螺母A。
[0011]所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的高精度位移傳感器下方具有連接孔，所述的連接孔內(nèi)裝有螺栓，所述的螺栓穿過所述的載物臺、螺母B，所述的螺母B安裝在所述的載物臺內(nèi)側(cè)。
[0012]所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的計算機的信號輸出控制端與所述的高頻信號發(fā)生器的信號輸入端連接，所述的高頻信號發(fā)生器的高頻正弦波電壓輸出端與所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的高頻正弦波電壓輸入端連接。
[0013]所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的電壓信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的發(fā)射超聲波壓電傳感器電壓信號輸入端連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的超聲波輸出端與所述的超聲波接收壓電傳感器的超聲波輸入端通過超聲波耦合膠與待測所述的灰鑄鐵試件連接。
[0014]所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的超聲波接收壓電傳感器的電壓信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的接收壓電傳感器電壓信號輸入端連接。
[0015]所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的高精度位移傳感器的超聲波傳播距離信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的超聲波傳播距離信號輸入端連接，所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的三路電壓信號輸出端與所述的計算機的三路電壓信號輸入端連接。
[0016]有益效果:
[0017]1.本實用新型主要是解決了采用化學(xué)分析法測量灰鑄鐵共晶度無法達(dá)到快速檢測和目前未有基于超聲波的快速檢測裝置的問題，提供了一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置。
[0018]本實用新型利用該裝置實現(xiàn)超聲縱波在灰鑄鐵件中傳播速度的檢測，進而根據(jù)超聲波聲速與灰鑄鐵共晶度的關(guān)系預(yù)測出灰鑄鐵件的共晶度。
[0019]本實用新型的超聲波發(fā)射壓電傳感器安裝在灰鑄鐵試件的一端，能夠發(fā)出4.5MHz的超聲波縱波，超聲波接收壓電傳感器安裝在所述的灰鑄鐵試的另一端，接收超聲波縱波，高精度位移傳感器安裝在灰鑄鐵試的一側(cè)，用于超聲波縱波在灰鑄鐵試件內(nèi)的傳播距離，這種結(jié)構(gòu)安裝操作簡單、可靠。
[0020]本實用新型的高頻數(shù)據(jù)采集卡、計算機、高頻信號發(fā)生器、超聲波發(fā)射壓電傳感器的電氣上連接，實現(xiàn)電氣信號的傳輸，所述的計算機根據(jù)超聲波縱波在灰鑄鐵試件內(nèi)的傳播距離、超聲波縱波傳播時間求得傳播速度，并且根據(jù)超聲波傳播速度與灰鑄鐵共晶度的關(guān)系預(yù)測灰鑄鐵試件內(nèi)的共晶度。
[0021]本實用新型利用鑄造條件和鑄鐵件的形狀不變時，超聲波縱波聲速與灰鑄鐵共晶度之間有著一定的關(guān)系，采用超聲波聲速替代化學(xué)分析，快速確定灰鑄鐵件的共晶度，提高鑄件的品質(zhì)，該裝置比化學(xué)分析法測量灰鑄鐵共晶度相比具有明顯的優(yōu)越性，能夠快速的預(yù)測灰鑄鐵的共晶度。
[0022]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0023]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]【具體實施方式】:
[0025]實施例1:
[0026]一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其組成包括:高頻數(shù)據(jù)采集卡1，所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡與計算機2連接，所述的計算機與高頻信號發(fā)生器3連接，所述的高頻信號發(fā)生器與超聲波發(fā)射壓電傳感器和超聲波接收壓電傳感器連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器4以及超聲波接收壓電傳感器7與灰鑄鐵試件5接觸，所述的灰鑄鐵試件安裝在載物臺6上方，所述的載物臺側(cè)面安裝有高精度位移傳感器8，所述的高精度位移傳感器與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡連接。
[0027]實施例2:
[0028]根據(jù)實施例1所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的高精度位移傳感器上方具有帶螺紋的連接桿，所述的帶螺紋的連接桿穿過壓板12，所述的壓板的上平面、下平面分別安裝有2個螺母Al I。
[0029]實施例3:
[0030]根據(jù)實施例1或2所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的高精度位移傳感器下方具有連接孔，所述的連接孔內(nèi)裝有螺栓10，所述的螺栓穿過所述的載物臺、螺母B9，所述的螺母B安裝在所述的載物臺內(nèi)側(cè)。
[0031]實施例4:
[0032]根據(jù)實施例1或2或3所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的計算機的信號輸出控制端與所述的高頻信號發(fā)生器的信號輸入端連接，所述的高頻信號發(fā)生器的高頻正弦波電壓輸出端與所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的高頻正弦波電壓輸入端連接。
[0033]實施例5:
[0034]根據(jù)實施例1或2或3或4所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的電壓信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的發(fā)射超聲波壓電傳感器電壓信號輸入端連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的超聲波輸出端與所述的超聲波接收壓電傳感器的超聲波輸入端通過超聲波耦合膠與待測所述的灰鑄鐵試件連接。
[0035]實施例6:
[0036]根據(jù)實施例1或2或3或4或5所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的超聲波接收壓電傳感器的電壓信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的接收壓電傳感器電壓信號輸入端連接。
[0037]實施例7:
[0038]根據(jù)實施例1或2或3或4或5或6所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，所述的高精度位移傳感器的超聲波傳播距離信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的超聲波傳播距離信號輸入端連接，所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的三路電壓信號輸出端與所述的計算機的三路電壓信號輸入端連接。
【權(quán)利要求】
1.一種快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其組成包括:高頻數(shù)據(jù)采集卡，所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡與計算機連接，所述的計算機與高頻信號發(fā)生器連接，所述的高頻信號發(fā)生器與超聲波發(fā)射壓電傳感器和超聲波接收壓電傳感器連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器以及超聲波接收壓電傳感器與灰鑄鐵試件接觸，所述的灰鑄鐵試件安裝在載物臺上方，所述的載物臺側(cè)面安裝有高精度位移傳感器8，所述的高精度位移傳感器與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其特征是:所述的高精度位移傳感器上方具有帶螺紋的連接桿，所述的帶螺紋的連接桿穿過壓板，所述的壓板的上平面、下平面分別安裝有2個螺母A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其特征是:所述的高精度位移傳感器下方具有連接孔，所述的連接孔內(nèi)裝有螺栓，所述的螺栓穿過所述的載物臺、螺母B，所述的螺母B安裝在所述的載物臺內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其特征是:所述的計算機的信號輸出控制端與所述的高頻信號發(fā)生器的信號輸入端連接，所述的高頻信號發(fā)生器的高頻正弦波電壓輸出端與所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的高頻正弦波電壓輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其特征是:所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的電壓信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的發(fā)射超聲波壓電傳感器電壓信號輸入端連接，所述的超聲波發(fā)射壓電傳感器的超聲波輸出端與所述的超聲波接收壓電傳感器的超聲波輸入端通過超聲波耦合膠與待測所述的灰鑄鐵試件連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其特征是:所述的超聲波接收壓電傳感器的電壓信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的接收壓電傳感器電壓信號輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速預(yù)測灰鑄鐵共晶度的裝置，其特征是:所述的高精度位移傳感器的超聲波傳播距離信號輸出端與所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的超聲波傳播距離信號輸入端連接，所述的高頻數(shù)據(jù)采集卡的三路電壓信號輸出端與所述的計算機的三路電壓信號輸入端連接。
【文檔編號】G01N29/07GK204255907SQ201420827393
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】石德全, 康凱嬌, 高桂麗, 張磊 申請人:哈爾濱理工大學(xué)