[實用新型]一種用于物體表面劃痕損傷深度的檢測設備

有效

• 申請號: 201220586659.6
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202947693U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 馬曉蘇;瞿劍蘇;陸佳艷;王霽;張文軍
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01B11/22
• 分類號: G01B11/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于物體表面劃痕損傷深度的檢測設備，屬于測量技術領域。?

背景技術

目前飛機座艙玻璃表面、航空器蒙皮表面、發動機管路外表面、冷加工板材表面、精鑄件表面和動車組主軸表面等各類型物體表面損傷深度值的現場檢測是一個亟待解決的技術難題，這些零件表面劃痕深度的現場定量檢測，是判定零部件受損程度的重要依據。?

當前測量損傷深度的類似技術有：翻摹法、測針法和調焦景深法。翻摹法是用硅膠將損傷部位翻成陽模，再用測量設備測量相對高度值。屬于間接測量，增加了測量誤差，當損傷深度小于0.02mm時，無法確定測量結果。測針法屬于接觸式測量，當側頭半徑大于損傷寬度時，測頭頂部接觸不到最深位置。并且當測頭半徑很小時，可能產生新的損傷。調焦景深法時通過分辨不同位置圖像清晰度，根據顯微鏡調焦距離確定損傷深度值。測量結果不能記錄保存，現場測量操作困難。?

發明內容

本實用新型的目的是為了解決物體表面損傷深度的現場定量檢測問題并且實現測量量值可溯源，提出了一種用于物體表面損傷深度的檢測設備。?

本實用新型是通過以下技術方案實現的。?

本實用新型的一種用于物體表面劃痕損傷深度的檢測設備，包括照明系統、觀測系統、成像系統和機械系統，其外部設備為帶有劃痕損傷的待檢測零件；?

照明系統由透鏡組、狹縫、發光二級管和電源組成，用于為檢測設備提供測量用光源，其中電源為發光二級管提供能量使發光二級光產生光源，該光源經投影形成一束平行光，平行光經過狹縫形成狹窄的平行光束并經透鏡組?的匯聚，以45°方向投射到待檢測零件被測表面上形成光切面；?

所述照明系統中的電源采用紐扣電池；?

觀測系統用于觀測待檢測零件表面損傷的形態并進行讀數，觀測系統可采用兩種方式：目鏡觀測系統或CCD觀測系統；?

所述觀測系統中的目鏡觀測系統由顯微物鏡、目鏡和分化板組成，零件被測表面上劃痕損傷的谷底和上表面的圖像，通過顯微物鏡在分化板上形成了光切面的放大影像，操作者通過目鏡觀測該放大影像，并通過分化板上的刻度線讀取劃痕深度值；?

所述觀測系統中的CCD觀測系統由顯微物鏡、CCD相機和數據處理系統組成，零件被測表面上劃痕的谷底和上表面的圖像，通過顯微物鏡并在顯微物鏡的焦平面上形成了光切面的放大影像，數據處理系統對該放大影像進行實時采集并保存、顯示該放大影像，數據處理系統同時對該放大影像的采集結果進行處理，定量給出劃痕損傷深度值；?

成像系統用于使被測零件上表面與劃痕損傷的谷底形態成像于顯微物鏡焦平面處；?

機械系統由機械主體件、微調機構、手柄和球頭支撐螺桿組成；?

所述機械系統中的機械主體件，用于連接觀測系統和照明系統；?

所述機械系統中的微調機構用于調整檢測設備相對與待檢測零件被測的劃痕損傷表面間的距離，使被測圖像進入觀測視場，微調機構采用微調手輪且微調手輪設置在機械主體件上部；?

所述機械系統中的手柄設置在機械主體件側面，用于現場工作時把持檢測設備；?

所述機械系統中的球頭支撐螺桿設置在機械主體件下方，通過調整球頭支撐螺桿的長度，使檢測設備平穩放置于被測表面。?

本實用新型是一種用于物體表面劃痕損傷深度的檢測設備，其工作過程包括檢測設備平穩放置、確定測量方向、對待測量圖像進行調整和圖像采集與定量分析四個步驟，具體為：?

1)檢測設備平穩放置：根據帶檢測零件被測劃痕損傷表面的實際情況，調?整支撐螺桿的長度，使檢測設備平穩放置，無晃動，并且使顯微物鏡下沿離被測表面3mm；?

2)確定測量方向：使檢測設備的放置方向與劃痕方向一致，也即使儀器的觀測方向與劃痕方向一致；?

3)對待測量圖像進行調整：調整微調手輪使被測圖像進入視場范圍并成清晰像；先使明亮光帶進入觀測視場中部，再移動檢測設備，使被測劃痕損傷圖像進入觀測視場，沿劃痕方向移動檢測設備，可獲得劃痕不同位置的測量圖像，所述明亮光帶是狹縫在被測表面所形成的像；?

4)圖像采集與定量分析，針對觀測系統采用的目鏡觀測系統或CCD觀測系統分為兩種處理方式：?

4.1在采用目鏡觀測系統時，在確認被測圖像后，通過目鏡觀測被測零件上表面與劃痕谷底的間距，對應分化板的刻度數來確定劃痕深度值；?

4.2在CCD觀測系統中，確認被測圖像后，由數據處理系統采集該圖像并根據劃痕谷底形態，選擇圖像解算和評定模式，給出測量結果并保存測量結果。?