本發(fā)明涉及聲發(fā)射技術領域，具體為一種斷鉛法標定聲發(fā)射傳感器的支架裝置。

背景技術：

聲發(fā)射傳感器是接收材料或結構內(nèi)部的聲發(fā)射信號的監(jiān)測裝置，新制造的聲發(fā)射傳感器在正式出廠之前或正式投入使用一段時間后，均需對其進行標定或校準，以確保實際性能達標。鉛筆斷裂法是最常用的聲發(fā)射傳感器標定方法，操作簡便，經(jīng)濟合理，可很好地利用斷鉛模擬聲發(fā)射信號，方便聲發(fā)射傳感器標定或校準。

在斷鉛法標定或校準聲發(fā)射傳感器過程中，《金屬壓力容器聲發(fā)射檢測及結果評測法》(GB/T18182—2000)規(guī)定使用Ф0.5mm的HB鉛筆芯，筆芯伸長約2.5mm，筆芯與測試件表面需呈30°夾角。然而，在實際聲發(fā)射傳感器標定和校準過程中，斷鉛操作過程受人為影響存在兩個主要問題：一是受人為影響，每次鉛筆芯折斷過程不能準確與測試件表面呈30°夾角，產(chǎn)生觸發(fā)誤差；二是受慣性影響，鉛筆芯折斷瞬間，鉛筆頭容易與測試件表面發(fā)生碰撞，產(chǎn)生二次干擾信號。

盡管，專利CN102507744A公開了一種檢測碳纖維復合材料破壞失效的聲發(fā)射裝置及方法，闡述了利用“鉛筆芯破裂”標定聲發(fā)射傳感器的可行性，繪制了鉛筆芯破裂源標定法原理圖，但未說明如何確保實驗過程中鉛筆芯與水平面呈30°夾角和如何避免鉛筆頭碰撞產(chǎn)生二次干擾信號；專利CN105866252A公開了一種用于中小型長方狀箱體聲發(fā)射源定位的方法，強調(diào)了在“斷鉛實驗”過程中石墨鉛筆芯要與待測箱體表面呈30°夾角，但未給出具體操作方法。

事實上，在不借助外界輔助工具情況下，人為手動斷鉛基本上無法保證每次斷鉛角度呈30°夾角，且常常會出現(xiàn)測試件表面受鉛筆頭碰撞產(chǎn)出二次干擾信號現(xiàn)象。

綜上所述，有必要設計一種斷鉛法標定聲發(fā)射傳感器的支架裝置，以滿足聲發(fā)射傳感器的標定或校準的需求。

技術實現(xiàn)要素：

針對斷鉛法標定聲發(fā)射傳感器時無法精準確保斷鉛角度和容易產(chǎn)生筆頭撞擊測試件表面的技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠準角度斷鉛和避免產(chǎn)生筆頭撞擊測試件表面的支架裝置。

本發(fā)明的技術方案為，一種斷鉛法標定聲發(fā)射傳感器的支架裝置，包括臺座、底面安裝在臺座上的空心筒，所述空心筒的中心軸線與臺座所成角度為60°，并設有圓柱推桿沿空心筒中心軸線從頂端穿入空心筒內(nèi)，所述圓柱推桿的底端設有壓縮彈簧，且圓柱推桿與壓縮彈簧之間設有方形墊片，方形墊片的邊長與圓柱推桿的直徑相等；所述圓柱推桿的頂端垂直安裝開口向上的半圓柱鉛筆槽。

優(yōu)選地，所述方形墊片相對的兩側(cè)分別設有向外側(cè)凸出的支耳。

優(yōu)選地，所述空心筒內(nèi)設有可容納兩個支耳上下滑動的引槽。

優(yōu)選地，所述半圓柱鉛筆槽的直徑與鉛芯為0.5mm的HB鉛筆直徑一致。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明加工難度小，成本低廉，操作簡便，可重復使用，主要用于聲發(fā)射傳感器標定或校準的斷鉛實驗。

(2)該支架裝置確保了鉛筆芯斷裂全過程中筆芯與測試件表面始終呈30°夾角，科學地提升了聲發(fā)射傳感器標定的精準性。

(3)該支架設備克服了鉛筆芯斷裂瞬間受慣性影響與測試件表面發(fā)生碰撞產(chǎn)生二次干擾信號的難題，有效提高了實驗效率和避免了多次實驗帶來的經(jīng)濟損失。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述支架裝置的原理圖；

圖2為本發(fā)明支架裝置的結構示意圖；

圖3為圖2中的A-A示意圖；

圖4為圖2的B-B示意圖；

圖5為實施例實驗設備連接順序圖；

圖6為普通斷鉛實驗結果記錄典型界面圖；

圖7為使用本發(fā)明所述支架裝置斷鉛實驗結果記錄典型界面圖。

具體實施方式

下面將根據(jù)示例性實施例詳細地描述本發(fā)明，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。

如圖2-圖4所示，一種斷鉛法標定聲發(fā)射傳感器的支架裝置，包括臺座6、底面安裝在臺座6上的空心筒5，空心筒5的中心軸線與臺座6所成角度為60°，并設有圓柱推桿2沿空心筒中心軸線從頂端穿入空心筒5內(nèi)，圓柱推桿2的底端設有壓縮彈簧4，且圓柱推桿2與壓縮彈簧4之間設有方形墊片3，方形墊片3的邊長與圓柱推桿2的直徑相等；圓柱推桿2的頂端垂直安裝開口向上的半圓柱鉛筆槽1。

方形墊片3相對的兩側(cè)分別設有向外側(cè)凸出的支耳，內(nèi)嵌于空心筒5內(nèi)置的引槽中，與引槽頂端共同防止彈簧運動受壓狀態(tài)下彈出空心筒5。

空心筒5內(nèi)設有可容納兩個支耳上下滑動的引槽，方便壓縮彈簧4受壓后方形墊片3上的支耳沿內(nèi)置引槽往復運動。

所述半圓柱鉛筆槽1的直徑與鉛芯為0.5mm的HB鉛筆直徑一致。臺座6為錐形，錐形臺座6與空心筒5水平呈60°夾角相連，且連接點位于錐形臺座上截面圓直徑的三分之一處。

如圖1所示原理圖，斷鉛筆7、彈簧支架8、支架底座9角度確定，該支架裝置確保了鉛筆芯斷裂全過程中筆芯與測試件表面始終呈30°夾角。

本發(fā)明提出對比普通斷鉛實驗和支架斷鉛實驗標定聲發(fā)射傳感器實際效果，實驗使用設備如圖5所示，具體實施步驟如下：

步驟一：將實驗設備A-測試鋼板、B-聲發(fā)射傳感器、C-前置放大器、D-PCI-2聲發(fā)射采集儀和E-電腦依次相連，其中B表面需涂上耦合劑，確保與鋼板耦合相連。

步驟二：使用1支鉛芯為0.5mm的HB鉛筆模擬聲發(fā)射信號在鋼板上進行斷鉛20次。

步驟三：使用1支鉛芯為0.5mm的HB鉛筆水平放置在支架的半圓柱鉛筆槽內(nèi)模擬聲發(fā)射信號在鋼板上進行斷鉛20次。

步驟四：普通斷鉛實驗和支架斷鉛實驗結果顯示：普通斷鉛實驗20次實驗平均幅值為90.23dB,且高達14次出現(xiàn)鉛筆頭觸碰測試件表面現(xiàn)象；支架斷鉛實驗20次平均幅值為96.76dB，且未出現(xiàn)一次觸碰現(xiàn)象，二者實驗典型結果記錄分別如圖6和圖7所示。

經(jīng)分析，支架斷鉛實驗，不僅可確保30°斷鉛夾角，而且可避免鉛筆頭觸碰測試件表面產(chǎn)生二次干擾信號，可有效地提升斷鉛法標定聲發(fā)射傳感器的精度。

以上所述僅為本發(fā)明較佳實例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變，但相應的修改都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。