一种用于单轴拉伸高温蠕变声发射监测的导波机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及声发射测试技术，具体的是在单轴拉伸高温蠕变损伤的研宄过程中，将材料损伤过程应力波传导至传感器的机构。
【背景技术】
[0002]长久以来，金属材料的高温蠕变问题都是众多科研机构与学者的研宄热点，而采用的研宄方法多为金相法、硬度测试法、超声波法，但这些方法只能发现金属蠕变完成后的相关性能，不能对整个蠕变过程进行监测，而且会对结构造成破坏，具有一定的局限性。声发射测试技术是一种能够有效监测材料损伤过程的在线检测技术，被应用于金属拉伸、疲劳等研宄领域。但在单轴拉伸高温蠕变损伤的研宄过程中，由于温度过高，超过传感器使用温度限制，无法将传感器直接安装在监测对象表面上，限制了该技术在蠕变损伤研宄领域的进一步推广应用。因此，需要一种特定的机构避免高温的干扰，将材料损伤过程应力波传导至传感器，同时实现单轴拉伸加载与声发射监测。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于单轴拉伸高温蠕变声发射监测的导波机构，该机构解决了单轴拉伸高温蠕变实验过程中由于温度过高，无法将传感器直接贴合在试件上这一实际问题，从而为获取单轴拉伸高温蠕变过程的声发射特性提供保障。
[0004]为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是:一种用于单轴拉伸高温蠕变声发射监测的导波机构，包括下夹具机构及连接机构；所述下夹具机构，包括夹具主体、楔形钳、楔形槽、拉伸杆与手柄，其中夹具主体上设置楔形槽，楔形钳的钳头两侧通过连杆对称铰接在楔形槽内，楔形钳的底部与拉伸杆的上方固定连接，该拉伸杆上还螺纹连接有手柄，且拉伸杆的下方设置销钉槽；所述连接机构，包括下连接件及双头螺纹连接轴，其中下连接件为空心圆柱体，其侧壁上方开有销钉孔，下连接件的上端通过固定销与拉伸杆的下端固定连接，下连接件内置有声发射传感器，其侧面还开有声发射传感器信号线引出孔，下连接件的下端设有内螺纹；所述双头连接轴两端均有外螺纹，其上端与下连接件的下口螺纹连接，下端与拉伸机底座的内螺纹相连，拉伸机底座通过螺栓固定在工作台上。
[0005]本实用新型导波机构的工作原理如下:下夹具机构通过双头螺纹连接轴与拉伸机工作台相连，保证试验过程下夹具的固定，拉伸杆的一端带动楔形钳上下移动，同时与试件顶端紧密贴合，另一端通过耦合剂与传感器相连，双头螺纹连接轴的旋紧使声发射传感器紧贴于拉伸杆，保证声发射传感器与拉伸杆的耦合效果。当对试件进行加载，发出瞬态应力波，应力波会通过拉伸杆进行传播，并由声发射传感器所接受。所以该结构的设计能够完成拉伸机的正常加载和声发射信号监测。
[0006]本实用新型具有如下有益效果:该特定用途的导波系统结构简单，便于安装，能够保证夹具始终处于同一位置，避免偏心现象的出现，同时温度衰减快，不会对传感器造成影响，声信号传递的中间过程衰减小，保证了声发射监测的精度要求。所以能够在单轴拉伸高温蠕变损伤过程中进行声发射监测，促进了声发射技术在金属高温蠕变损伤领域的应用。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型安装示意图。
[0008]图2是下连接件结构示意图。
[0009]图中:1-夹具主体，2-楔形钳，3-楔形槽，4-连杆，5-拉伸杆，6-旋转手柄，7-锁紧螺母，8-下连接件，81-销钉孔，82-传感器信号线引出孔，9-固定销，10-上紧固螺母，11-双头螺纹连接轴，12-下紧固螺母，13-拉伸机底座，14-螺栓，15-工作台，16-定位销。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0011]一种用于单轴拉伸高温蠕变声发射监测的导波机构，包括下夹具机构以及连接机构，整体结构如图1及图2所示。其安装步骤如下:首先进行下夹具机构的安装，把楔形钳2放入夹具主体I的楔形槽3中，楔形钳2的钳头两侧分别铰接连杆4，该连杆4的另一端铰接在楔形槽3上，楔形钳2的钳口开合受到连杆4的控制；拉伸杆5的上端与楔形钳2的底部固定连接，旋转手柄6螺纹连接在拉伸杆5上，进一步通过锁紧螺母7固定，手柄6沿着导向螺纹旋转带动拉伸杆5上下移动，使楔形钳2紧贴楔形槽3面上下滑动，锁紧试件，即完成下夹具机构的安装。然后将下夹具机构与拉伸机底座13连接在一起，使下夹具机构固定于拉伸机工作台15上。把拉伸杆5插入下连接件8中，下连接件8的结构如图2所示，因为拉伸杆5的下方设置了销钉槽，而下连接件8的上方也设置了销钉孔81，可用固定销9将二者固定连接在一起，声发射传感器放在下连接件8内，下连接件8的侧壁上还设置有传感器信号线引出孔82，上述零部件连接构成了本实用新型的导波结构部分。将定位销16插入到工作台15的中心孔中，将拉伸机底座13放到工作台15上并使定位销16进入内孔中，使用螺栓14将底座13固定到工作台15上。进行实验时，将声发射传感器置于下连接件8内，将声发射信号线从引出孔82引出，竖直放置导波结构部分，将双头螺纹连接轴11两端分别与下连接件8及拉伸机底座13螺纹连接，为了进一步连接紧固，在双头螺纹连接轴11的上下两端还螺纹连接有上紧固螺母10及下紧固螺母12，旋紧双头螺纹连接轴11，完成整个安装过程。
[0012]工作过程如下:将拉伸杆5的下端面涂上耦合剂，将声发射传感器贴合在拉伸杆5的下端面上，旋紧双头螺纹连接轴11使声发射传感器与拉伸杆11下端面充分贴合，以保证声发射信号的传播，传感器信号线通过下连接件上的引出孔82引出。整个过程完成后，即可进行高温蠕变实验的加载，实现对蠕变过程的声发射监测。
【主权项】
1.一种用于单轴拉伸高温蠕变声发射监测的导波机构，包括下夹具机构及连接机构；其特征在于:所述下夹具机构，包括夹具主体、楔形钳、楔形槽、拉伸杆与手柄，其中夹具主体上设置楔形槽，楔形钳的钳头两侧通过连杆对称铰接在楔形槽内，楔形钳的底部与拉伸杆的上方固定连接，该拉伸杆上还螺纹连接有手柄，且拉伸杆的下方设置销钉槽；所述连接机构，包括下连接件及双头螺纹连接轴，其中下连接件为空心圆柱体，其侧壁上方开有销钉孔，下连接件的上端通过固定销与拉伸杆的下端固定连接，下连接件内置有声发射传感器，其侧面还开有声发射传感器信号线引出孔，下连接件的下端设有内螺纹；所述双头连接轴两端均有外螺纹，其上端与下连接件的下口螺纹连接，下端与拉伸机底座的内螺纹相连，拉伸机底座通过螺栓固定在工作台上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于单轴拉伸高温蠕变声发射监测的导波机构，解决了声发射技术在金属高温蠕变损伤领域无法应用的问题。具体包括下夹具机构及连接机构；所述下夹具机构，包括夹具主体、楔形钳、楔形槽、拉伸杆与手柄，旋转手柄带动拉伸杆上下移动，使楔形钳紧贴楔形槽面上下滑动，锁紧试件；所述连接机构，包括下连接件及双头螺纹连接轴，双头螺纹连接轴将下夹具机构固定于拉伸机试验台上；下连接件内放置声发射传感器，传感器与拉伸杆间设置耦合剂，蠕变过程释放的瞬态应力波通过拉伸杆传给传感器，旋动双头螺纹连接轴可压紧传感器。该导波机构结构简单，安装方便，信号衰减小，温度衰减快，从而为高温蠕变过程的声发射监测提供保障。
【IPC分类】G01N3-18, G01N3-06
【公开号】CN204536134
【申请号】CN201520230873
【发明人】丛蕊, 张颖, 李彬, 樊瑞筱, 温泽明, 赵俊茹
【申请人】东北石油大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月16日