[發明專利]用于磨削實驗的工件測溫裝置

有效

• 申請號: 201510039900.1
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104596646B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 王罡;聶振國;劉德浩;融亦鳴
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明涉及一種用于磨削實驗的工件測溫裝置。

背景技術

現有磨削測溫通常采用熱電偶絲夾在被測工件中間進行測量。熱電偶測溫是物理接觸，電偶直接與砂輪接觸，通過絕緣套與工件也存在物理接觸。砂輪磨削工件時，被加工區域的溫度會升高，熱電偶絲也會隨著升溫，由于存在塞貝克效應，兩根不同材料的絲之間產生熱電動勢。測溫儀將電信號轉變成溫度信號，完成測溫過程。

熱電偶絲對機械振動比較敏感，而磨削過程存在強烈的振動和不穩定因素，導致測量結果的不準確和較差的可重復性。熱電偶測溫部分存在熱阻，需要工作區域完全受熱后才可以準確得到熱電動勢，而磨削過程中升溫極快，在如此短時間內，熱量在熱電偶工作端中的分布不均勻，導致測量結果的滯后性，測量值滯后且低于實際溫度值。而且熱電偶絲通過絕緣層與工件熱隔離，測量的是砂輪磨削熱電偶的溫度，不是工件的表層溫度。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種用于磨削實驗的工件測溫裝置，該裝置提高了磨削實驗中工件測溫的精確性和測量的穩定性。

根據本發明實施例的用于磨削實驗的工件測溫裝置，包括:工作臺架；被測工件，所述被測工件設置在所述工作臺架上，所述被測工件的上表面為磨削面，所述被測工件的下表面上形成有盲孔，所述盲孔的內頂面與所述被測工件的上表面間隔開；紅外輻射測溫探頭，所述紅外輻射測溫探頭設置在所述盲孔的正下方且所述紅外輻射測溫探頭的測溫焦點處在所述盲孔的內頂面上；光譜分析儀，所述光譜分析儀與所述紅外輻射測溫探頭相連。

根據本發明實施例的用于磨削實驗的工件測溫裝置，采用紅外輻射測溫探頭和光譜分析儀，測量時，將整個工作臺架放在磨車上，被測工件設置在工作臺架上，隨著磨削的進行，溫度迅速升高，最終盲孔被磨透，光譜分析儀可以即時準確地記錄被測工件亞表層的溫度變化，光譜分析儀最后一次記錄的溫度即磨削區域的表面溫度。且紅外輻射不受機械振動影響和外界磁場的影響，從而提高了測量的穩定性和測溫的精確度。

另外，根據本發明實施例的用于磨削實驗的工件測溫裝置，還可以具有如下附加技術特征：

根據本發明的一些實施例，所述被測工件為平板狀，所述工作臺架上設置有容納槽，所述被測工件至少部分地容納在所述容納槽內。

根據本發明的一些實施例，所述被測工件上設置有被測工件定位結構，所述工作臺架上有工作臺架定位結構，所述被測工件定位結構與所述工作臺架定位結構配合以使所述紅外輻射測溫探頭的測溫焦點處在所述盲孔的內頂面上。

根據本發明的一些實施例，所述被測工件定位結構為定位凸臺，所述工作臺架定位結構為定位孔。

根據本發明的一些實施例，所述定位凸臺為圓環形，所述盲孔位于所述定位凸臺內且與所述定位凸臺同軸布置。

根據本發明的一些實施例，所述盲孔為錐形。

根據本發明的一些實施例，所述盲孔的內頂面為平面。

根據本發明的一些實施例，所述盲孔的內頂面距離所述被測工件的上表面的距離為0.1mm-0.5mm。

根據本發明的一些實施例，所述被測工件和所述紅外輻射測溫探頭均為多個，多個所述紅外輻射測溫探頭的測溫范圍不同。

根據本發明的一些實施例，所述用于磨削實驗的工件測溫裝置還包括：位置調節裝置，所述紅外輻射測溫探頭設置在所述位置調節裝置上，所述位置調節裝置設置成用于調節所述紅外輻射測溫探頭在上下方向、左右方向和前后方向上的自由度。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的用于磨削實驗的工件測溫裝置結構示意圖；

圖2是被測工件沿其盲孔軸線的剖視圖。

附圖標記：

用于磨削實驗的工件測溫裝置100；

工作臺架1，工作臺架定位結構11；

被測工件2，被測工件定位結構21，盲孔22，盲孔內頂面221，被測工件上表面23；

紅外輻射測溫探頭3；

光譜分析儀4。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。