一种多功能超声波气蚀试验机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉一种多功能超声波气蚀试验机，自制夹具具有自定心功能，能保证适应不同形状试件的装夹；机箱内四周装有隔音棉，可有效降低噪音，改善工作环境；支架与移动旋转平台偏心连接，保证试件反复装取方便，避免每次装夹后需要重新定位的问题；CCD相机既可拍摄度样，又能保证支架与变幅杆对心精度要求。
【专利说明】
一种多功能超声波气蚀试验机
技术领域
[0001]本实用新型涉及气蚀实验设备，尤其涉及一种超声波气蚀试验机。
【背景技术】
[0002]材料的气蚀破坏现象广泛的存在于水力机械中，振动空蚀试验机作为室内空蚀试验广泛地应用于实际当中。现行的振动实验方法主要有国家标准GB/T 6383-2009和美国材料与试验协会ASTM G32 - 06，但上述实验方法对于相对较轻、软、脆的材料或是不易被加工成均匀样品测试困难。因此，实际当中也常使被测试件作为被冲件来进行空蚀破坏实验。
[0003]目前，市面上的超声波气蚀试验机，通常需要工作数个小时，甚至多到几天，因此普遍存在噪音过大的问题。其次，对于试件作为被冲件的空蚀实验中，试件需要反复取下计算累积失重量，因此，很难保证再次装夹后空蚀位置的重复精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对上述问题提供一种多功能超声波气蚀试验机，该超声波气蚀试验机，既可以根据国家标准GB/T 6383-2009和美国材料与试验协会ASTM G32 -06进行实验，也可将试件作为被冲件进行实验；同时，本试验机装有配备激光定位装置的CCD相机，既可进行在线定位跟踪观测，也可用于支架与变幅杆的激光对中；配有移动旋转平台，可以保证装夹的方便性与定位的精度要求;整机装在机箱内，并装饰有隔音棉，隔音效果显著。
[0005]本实用新型通过以下技术措施来实现的:一种多功能超声波气蚀试验机，它主要由机箱，超声波电源、超声波换能器、变幅杆、试样、高精度立式升降台、双层玻璃杯、夹具、CCD相机、移动旋转平台组成;所述高精度立式升降台包括底座和安装于底座一侧的立柱，立柱的顶部设有横向支撑臂，支撑臂前端设有超声波换能器固定套;所述底座上安装有移动旋转平台，移动旋转平台包括能够相对于底座做X和y向移动的移动平台，和能够相对于移动平台水平转动的转动平台以及偏心安装于转动平台一侧的竖向支架，所述支架上、下平行设置两个支撑臂，上支撑臂的前端设有容器固定套，下支撑臂的前端设有相机限位套；所述各套体的中心对齐;所述超声波换能器与变幅杆连接组成超声波振动装置，安装于超声波振动器固定套上，并与电源连接;所述双层玻璃杯安装在容器固定套内，杯内由夹具固定一试样，所述变幅杆正对试样进行气蚀操作;所述转动平台的顶面设有CCD相机，相机穿过相机限位套并由限位套固定，镜头靠近玻璃杯底面，对杯内的试样跟踪观测。
[0006]所述夹具包括圆筒形座体和爪部，座体的顶口设有一圈凸缘，凸缘的周围均布三个圆弧形卡爪，各卡爪的其中一端与凸缘铰接，另一端相交于凸缘的圆心处，三个卡爪构和凸缘共同共同构成能够转动打开的爪部;座体的外径与双层玻璃玻的内径相等。
[0007]所述凸缘的侧壁对称设置至少两个紧固螺栓。
[0008]所述移动平台设置两层，其下层平台通过水平运动的气缸与底座连接，上层平台通过水平运动的气缸与下层平台连接，两个气缸在水平面内垂直设置;所述上、下层平台之间，以及下层平台与底座之间设置轨道。
[0009]所述移动平台的顶面设置电机，转动平台的底面中心安装连接杆，电机的输出轴与连接杆键连接。
[0010]所述容器固定套底部设有环形底座。
[0011 ]所述相机限位套的侧壁对称设置至少两个紧固螺栓。
[0012]所述双层玻璃杯通过软管与外部的恒温水箱相连，保持温度恒定。
[0013]所述机箱内四周装有隔音棉。
[0014]所述C⑶相机配备激光定位装置。
[0015]本实用新型的有益效果可以根据对上述方案叙述得知:
[0016](I)本超声波气蚀试验机适用于标准振动空蚀实验方法，同时配有自制夹具也适用于试件作为被冲件的实验方法。自制夹具具有自定心功能，能保证适应不同形状试件的装夹。
[0017](2)整机装在机箱内，机箱内四周装有隔音棉，可有效降低噪音，改善工作环境;支架与移动旋转平台偏心连接，保证试件反复装取方便，避免每次装夹后需要重新定位的问题。高精度升降台、旋转平台，二轴移动平台保证定位的准确性。
[0018](3)支架上装有配备激光定位装置的CCD相机，可透过双层玻璃杯在线定位跟踪观测试件表面蚀坑形貌变化;也可对试件表面分时拍摄，用于面积法空蚀率计算；同时，利用激光的直线性好的特性，保证支架与变幅杆对心精度要求。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的超声波气蚀试验机结构示意图。
[0020]图2为本实用新型移动旋转平台结构示意图。
[0021 ]图3为本实用新型夹具结构示意图。
[0022]图中:1.电源，2.机箱，3.超声波换能器，4.变幅杆，5.试样，6.高精度立式升降台，6-1.底座，6-2.立柱，6-3.支撑臂，6-4.超声波振动器固定套，7.双层玻璃杯，8.夹具，8_1.座体，8-2.爪部，9.CXD相机，10.移动旋转平台，10-1.移动平台，10_2.旋转平台，10_3.竖向支架，10-4.上支撑臂，10-5.容器固定套，10-6.下支撑臂，10-7.相机限位套，10_8.气缸，10-9.电机，11.隔音棉。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，一种多功能超声波气蚀试验机，它主要由机箱2，超声波电源1、超声波换能器3、变幅杆4、试样5、高精度立式升降台6、双层玻璃杯7、夹具8、CCD相机9、移动旋转平台10组成;所述高精度立式升降台6包括底座和安装于底座一侧的立柱6-2，立柱6-2的顶部设有横向支撑臂6-3，支撑臂6-3前端设有超声波换能器固定套;所述底座6-1上安装有移动旋转平台10，移动旋转平台10包括能够相对于底座6-1做X和y向移动的移动平台10-1，和能够相对于移动平台10-1水平转动的转动平台10-2以及偏心安装于转动平台10-2—侧的竖向支架10-3，所述支架10-3上、下平行设置两个支撑臂，上支撑臂10-4的前端设有容器固定套10-5，下支撑臂10-6的前端设有相机限位套10-7;所述各套体的中心对齐;所述超声波换能器3与变幅杆4连接组成超声波振动装置，安装于超声波振动器固定套6-4上，并与电源I连接;所述双层玻璃杯7安装在容器固定套10-5内，杯内由夹具8固定一试样5，所述变幅杆4正对试样5进行气蚀操作;所述转动平台10-2的顶面设有CCD相机9，相机穿过相机限位套10-7并由限位套固定，镜头靠近玻璃杯底面，对杯内的试样5跟踪观测。
[0024]所述双层玻璃杯7通过橡胶管或塑料管与外部的恒温水箱相连，保持温度恒定。
[0025]所述机箱2内四周装有隔音棉11。
[0026]所述C⑶相机9配备激光定位装置。
[0027]如图2所示，所述移动平台10-1设置两层，其下层平台通过水平运动的气缸10-8与底座6-1连接，上层平台通过水平运动的气缸10-8与下层平台连接，两个气缸10-8在水平面内垂直设置;所述上、下层平台之间，以及下层平台与底座6-1之间设置轨道。所述移动平台I O-1的顶面设置电机10-9，转动平台10-2的底面中心安装连接杆，电机10-9的输出轴与连接杆键连接。所述容器固定套10-5底部设有环形底座，既可以放置杯体，又不影响相机的观测。所述相机限位套10-7的侧壁对称设置至少两个紧固螺栓，以适应不同规格的相机，防止相机晃动。
[0028]本超声波气蚀试验机配有自制夹具8，如图3所示，所述夹具8包括圆筒形座体8-1和爪部8-2，座体8-1的顶口设有一圈凸缘，凸缘的周围均布三个圆弧形卡爪，各卡爪的其中一端与凸缘铰接，另一端相交于凸缘的圆心处，三个卡爪和凸缘共同构成能够转动打开的爪部8-2;座体8-1的外径与双层玻璃玻7的内径相等。所述凸缘的侧壁对称设置至少两个紧固螺栓，以适应不同规格的试样5，对其起到固定作用。此夹具8具有自定心功能，能保证适应不同形状试样5的装夹。
【主权项】
1.一种多功能超声波气蚀试验机，它主要由机箱，超声波电源、超声波换能器、变幅杆、试样、高精度立式升降台、双层玻璃杯、夹具、CCD相机、移动旋转平台组成;所述高精度立式升降台包括底座和安装于底座一侧的立柱，立柱的顶部设有横向支撑臂，支撑臂前端设有超声波换能器固定套;其特征在于，所述底座上安装有移动旋转平台，移动旋转平台包括能够相对于底座做X和y向移动的移动平台，和能够相对于移动平台水平转动的转动平台以及偏心安装于转动平台一侧的竖向支架，所述支架上、下平行设置两个支撑臂，上支撑臂的前端设有容器固定套，下支撑臂的前端设有相机限位套;各套体的中心对齐;所述超声波换能器与变幅杆连接组成超声波振动装置，安装于超声波振动器固定套上，并与电源连接;所述双层玻璃杯安装在容器固定套内，杯内由夹具固定一试样，所述变幅杆正对试样进行气蚀操作;所述转动平台的顶面设有CCD相机，相机穿过相机限位套并由限位套固定，镜头靠近玻璃杯底面，对杯内的试样跟踪观测。2.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述夹具包括圆筒形座体和爪部，座体的顶口设有一圈凸缘，凸缘的周围均布三个圆弧形卡爪，各卡爪的其中一端与凸缘铰接，另一端相交于凸缘的圆心处，三个卡爪构和凸缘共同构成能够转动打开的爪部;座体的外径与双层玻璃玻的内径相等。3.根据权利要求2所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述凸缘的侧壁对称设置至少两个紧固螺栓。4.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述移动平台设置两层，其下层平台通过水平运动的气缸与底座连接，上层平台通过水平运动的气缸与下层平台连接，两个气缸在水平面内垂直设置;所述上、下层平台之间，以及下层平台与底座之间设置轨道。5.根据权利要求1或4所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述移动平台的顶面设置电机，转动平台的底面中心安装连接杆，电机的输出轴与连接杆键连接。6.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述容器固定套底部设有环形底座。7.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述相机限位套的侧壁对称设置至少两个紧固螺栓。8.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述双层玻璃杯通过软管与外部的恒温水箱相连。9.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述机箱内四周装有隔音棉。10.根据权利要求1所述的一种多功能超声波气蚀试验机，其特征在于，所述CCD相机配备激光定位装置。
【文档编号】G01N3/56GK205538528SQ201620304668
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】孙渤
【申请人】中国矿业大学