[發明專利]一種基于超聲波的智能金屬線脹系數測量裝置

有效

• 申請號: 201711103439.7
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107884434B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 宋國利;尹少英
• 申請（專利權）人: 哈爾濱學院
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01B17/04
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

一種基于超聲波的智能金屬線脹系數測量裝置，包括金屬線脹系數測試儀、加熱裝置、聲波裝置、萬向軸、夜視攝像頭、溫度檢測儀、顯示器及處理器，金屬線脹系數測試儀包括底板、外筒、頂蓋及固定裝置，外筒設置于底板上方，頂蓋設置于外筒上方，固定裝置設置于外筒與底板中心，加熱裝置包括加熱器及加熱管，加熱器設置于底板下方，加熱管設置于外筒內腔表面，聲波裝置設置于頂蓋下方，萬向軸設置于聲波裝置與頂蓋連接處，夜視攝像頭設置于頂蓋下方并與頂蓋下表面保持同一水平線，溫度檢測儀設置于外筒內部，顯示器與聲波裝置、加熱裝置及溫度檢測儀連接，處理器設置于顯示器內部并與加熱器、聲波裝置、萬向軸、夜視攝像頭、溫度檢測儀及顯示器連接。

技術領域

本發明涉及線脹系數測量領域，特別涉及一種基于超聲波的智能金屬線脹系數測量裝置。

背景技術

“熱脹冷縮”是許多物體都具有的特性，是由于物體內部分子熱運動加劇或減弱從而使物質分子平均艱巨變大或變小造成的，熱膨脹雖然不大，但可以產生很大的應力。因此，在工程設計，機械制造，材料加工等過程中都要充分考慮。一般情況，固體在各個方向上的膨脹規律相同，因此可以用固體在一個方向上的線膨脹規律來表征它的體膨脹。國內現有的檢測方法一般是通過千分尺、傳統的光杠桿等工具進行目測，這些方法不僅效率低，而且誤差大。

超聲波是聲波的一部分，是人耳聽不見、頻率高于20KHZ的聲波，它和聲波有共同之處，即都是由物質振動而產生的，并且只能在介質中傳播；同時，它也廣泛地存在于自然界，許多動物都能發射和接收超聲波，其中以蝙蝠最為突出，它能利用微弱的超聲回波在黑暗中飛行并捕捉食物。但超聲還有它的特殊性質'如具有較高的頻率與較短的波長，所以，它也與波長很短的光波有相似之處。超聲波由于它的波長較短，當它通過小孔（大于波長的孔）時，會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。又由于超聲方向性強，所以可定向采集信息。

然，如何將超聲波應用于測量金屬的線脹系數上，能夠及時準確的測量出金屬的線脹系數并且減小常規線脹系數測量裝置的體積是目前急需解決的問題。

發明內容

發明目的：為了克服背景技術中的缺點，本發明實施例提供了一種基于超聲波的智能金屬線脹系數測量裝置，能夠有效解決上述背景技術中涉及的問題。

技術方案：

一種基于超聲波的智能金屬線脹系數測量裝置，包括金屬線脹系數測試儀、加熱裝置、聲波裝置、萬向軸、夜視攝像頭、溫度檢測儀、顯示器以及處理器，所述金屬線脹系數測試儀包括底板、外筒、頂蓋以及固定裝置，所述外筒設置于所述底板上方位置并與所述底板連接，所述頂蓋設置于所述外筒上方位置，所述固定裝置設置于所述外筒與底板中心位置，用于固定待測量金屬棒；所述加熱裝置包括加熱器以及加熱管，所述加熱器設置于所述底板下方位置，用于加熱所述加熱管；所述加熱管設置于所述外筒內腔表面位置，用于加熱待測量金屬棒；所述聲波裝置設置于所述頂蓋下方位置，用于發射并接收超聲波；所述萬向軸設置于所述聲波裝置與頂蓋連接處并分別與所述聲波裝置以及頂蓋連接，用于控制所述聲波裝置進行旋轉；所述夜視攝像頭設置于所述頂蓋下方位置并與所述頂蓋下表面保持同一水平線，用于攝取頂蓋下方金屬棒影像；所述溫度檢測儀設置于所述外筒內部位置，用于檢測所述外筒內部加熱溫度信息；所述顯示器與所述處理器連接，用于顯示測量的金屬線脹系數以及溫度信息；所述處理器設置于所述顯示器內部位置并與固定裝置、加熱器、聲波裝置、萬向軸、夜視攝像頭、溫度檢測儀以及顯示器連接，用于控制電子器件運行以及計算金屬線脹系數。

作為本發明的一種優選方式，所述金屬線脹系數測試儀還包括旋轉裝置，所述旋轉裝置設置于所述固定裝置的下方位置并與所述處理器連接，用于將待測量金屬棒進行旋轉。

作為本發明的一種優選方式，所述加熱管設置有加熱線圈，所述加熱線圈均勻設置于所述加熱管內表面位置并與加熱器連接，用于均勻加熱金屬棒。

作為本發明的一種優選方式，所述外筒包括自動伸縮孔，所述自動伸縮孔設置于所述外筒側壁位置并與所述處理器連接，用于將外筒內部的熱量散出。