专利名称：三维数显大空间ctod读数仪的制作方法
技术领域：
本三维数显大空间CTOD读数仪是适用于断裂力学方面的大KIC、JIC、CTOD试件预制裂纹的跟踪监测及试件断口读数的测量。
技术背景试验标准中所测CTOD值，可用于以下目的在新产品开发与研究中，CTOD值用来评价冶金及工艺因素对金属材料断裂韧性的影响；作为母材、焊接金属和热影响区的制造质量控制和验收规范的依据；可应用于建立在断裂力学基础上的缺陷评定规范。目前评定工程构件材料的CTOD值，其试件的板厚要与实际尺寸一致，现在海洋平台上的导管架的板材厚度越来越厚，因此，所做实验的CTOD试件尺寸越来越大。目前我们已做的CTOD试件尺寸厚×高×长为82×164×800mm，约重100公斤。试件之大，目前在国内外是很少见的。因此，目前使用的读数显微镜已不适应工程上大CTOD试件的断口读数。由于试件太高，一般读数显微镜高度量程不够。由于太重，一般的读数显微镜的平台不敢放，怕压跨。目前国内外使用的读数显微镜一般是镜头双向移动，用刻度显示，下部(托架部分)双向移动。上部是单柱悬臂支撑测量系统，下部是双向移动系统或固定系统。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是我们设计出了三维数显大空间CTOD读数仪，以解决目前存在的大CTOD试件的断口读数问题。它将目镜的三维移动读数为一个整体，下支架固定，由CTOD试件断口的高度来调节托架的高度。既可以做断口读数，又可做裂纹扩展长度测量。
本实用新型所解决上述技术问题所采用的技术方案是该读数仪是由竖向总成，横向总成，纵向总成，面板支架四部分构成。其中竖向总成由竖向移动总成7、竖向固定总成8、竖向手轮10、竖向数显器11及竖向标尺12组成，目镜4通过目镜换向架25目镜箍3固定在竖向移动总成7上；横向总成是读取试件断口每个测量区读数，它由横向移动总成13，横向固定总成14、横向手轮15、横向数显器16及横向标尺17组成；纵向总成读取每条线的间距，它是由纵向移动总成21、纵向固定总成23、纵向手轮22、纵向数显器19及纵向标尺18组成；面板支架的面板1以上的三维移动系统为独立整体，下面为固定部分，是由带有伸缩支脚26的四条支腿20托板5组成，试件断口6置于托板5上。在三维移动系统的下部的面板1上有方便测量读数的测量口。使用时，调整支腿，可用于断口测量及对预制裂纹长度跟踪测量。且数字显示，读数非常方便。
本仪器的优点是与常规的读数显微镜相比，其优点是结构合理，托加可承受很大的试件，读数方便，量程大，功能全，可进行多方位测量，它既可以测CTOD试件断口的读数，又可以用于预制裂纹跟踪测量读数。本仪器的目镜4可进行三维测量，数字显示。拖架5至目镜4下端的最大高度可达2米(四个支腿26伸缩可调，断口读数时可用1米高度，裂纹监测时可调成2米高度)。最大承重150公斤。裂纹跟踪测量读数时，支撑稳定可靠，改变了目前的单柱悬臂支撑测量系统。本系统可以测量在最大高度内的大CTOD试样。
图1为三维数显大空间CTOD读数仪图图2为CTOD试件断口图具体实施方案一、CTOD试件断口读数CTOD试件压断之后，其试件断口1画好线之后，可放在托架5上。读数目镜4由目镜箍3固定在竖向移动总成7上。由竖向手轮10调好测距的清晰度之后，转动横向手轮15，横向移动总成13移动，在横向数显器16上读取测量值。分别将切割区6、一次疲劳区5、裂纹扩展区4长度读完。之后再换下一条线时，可转动纵向手轮22，纵向移动总成21移动到位时，即可测下一条线上的各参数值。重复测量，直至9根线要测部位全部测完为止。
二、预制裂纹跟踪测量将目镜4放在目镜换向架25上，拉出4个伸缩支脚26，用纵向移动总成21调好清晰度之后，转动竖向手轮10，竖向移动总成7移动，在竖向数显器11上读取裂纹扩展值。直至扩展到位为止。若疲劳机上三点弯曲夹具比较高时，可换高支腿进行测量。
权利要求1.三维数显大空间CTOD读数仪，其特征在于竖向总成由竖向移动总成7、竖向固定总成8、竖向手轮10、竖向数显器11及竖向标尺12组成。目镜4经目镜箍固定在竖向移动总成7及目镜换向架25上；横向总成由横向移动总成13、横向固定总成14、横向手轮15、横向数显器16及横向标尺17组成。该总成用于读取试件断口每个测量区的读数；纵向总成由纵向移动总成21、纵向固定总成23、纵向手轮22、纵向数显器19及纵向标尺18组成。该总成用于读取每条线的间距；以上的三维移动系统为独立整体。面板支架由面板1，带伸缩支脚26的四个支脚20及托板5组成，试件断口放在托板5上。面板1以下为固定部分。在三维移动系统的下部的面板1上有方便测量读数的测量口。
2.根据权利要求1三维数显大空间CTOD读数仪，其特征在于，竖向手轮10安装在竖向固定总成8上。竖向数显器11安装在竖向移动总成7上。竖向标尺12安装在竖向固定总成8上。横向手轮15安装在横向固定总成14上。横向数显器16安装在横向移动总成13上。横向标尺17安装在横向固定总成14上。纵向手轮22安装在纵向固定总成23上。纵向数显器19安装在纵向移动总成21上。纵向标尺18安装在纵向固定总成23上。
3.根据权利要求1三维数显大空间CTOD读数仪，其特征在于，目镜4通过目镜箍3固定在竖向移动总成7及目镜换向器25上。
4.根据权利要求1三维数显大空间CTOD读数仪，其特征在于，支腿20内部设有伸缩支脚26，以便用于预制裂纹的跟踪监测。
5.根据权利要求1三维数显大空间CTOD读数仪，其特征在于，面板1以上的三维移动系统为独立的读数系统，支架托架5高度可调，以适应不同高度的试件。
专利摘要三维数显大空间CTOD读数仪与常规的读数显微镜相比，其优点是结构合理，托架可承受很大的试件，读数方便，量程大，功能全，可进行多方位测量，它既可以测CTOD试件断口的读数，又可以用于预制裂纹跟踪测量读数。将CTOD试件断口画好线之后，将其放在托板5上。由竖向手轮10及目镜箍3调好目镜4测距之后，转动横向手轮15，使横向移动总成13移动，在横向数显器16上读取测量值。转动纵向手轮22，使纵向移动总成21移动到位后重复测量，直至9根线要测的部位全部测完为止；在预制裂纹测量时，将目镜4放在目镜换向架25上，拉出4个伸缩支脚26，转动竖向手轮10，竖向移动总成7移动，在竖向数显器11上读取裂纹扩展值。读数仪的外形如图所示。
文档编号G01N21/88GK2603938SQ0229071
公开日2004年2月18日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年12月31日
发明者李永信, 苗张木, 李连贵 申请人:武汉理工大学