本实用新型涉及厚度测量领域，具体地，涉及一种金属壁板实时厚度测量装置，特别是涉及一种航空大型双曲薄壁蒙皮实时厚度测量装置。
背景技术：
现有航空大型薄壁件厚度采用手持式超声波测厚仪通过人工进行测量。由于人工测量，厚度实测值受测量位置、超声波探头与测量面接触倾角、超声波探头所承受的力度等因素的影响。在航空大型薄壁件加工中厚度有严格的要求，且航空薄壁件多为双曲零件，法向变化大，加工厚度难以控制。实时测厚装置利用非接触式水浸式超声波探头，通过法向、压力和水压闭环控制等技术，自动获取测量法向，并实现实时在线厚度的测量以及数据的储存和传递，节省离线测量时间，实时检测加工精度，动态地检测工件的变形和壁厚。国外，西班牙M.Torres公司研制的蒙皮镜像铣中已采用水浸式探头进行实时补偿测量，但缺少测厚装置调节部分，导致所得数据准确性和有效性欠缺。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在线超声波厚度测量装置，其结构紧凑，自动获取测量法向，实现实时在线厚度的测量，精度高，方便实用。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：在线超声波厚度测量装置包括测量腔体主体、楔形接触盖、电涡流位移传感器、水浸式超声波探头、测厚探头外壳、压力传感器、水管接头、堵头、测厚支撑架。测量腔体主体是一个内部中空的一体件，测厚探头、楔形接触盖、电涡流位移传感器、压力传感器、水管接头等均安装在测量腔体主体上。电涡流位移传感器成90°均布在主体上，通过自带螺纹与主体连接，并靠自带螺母固定；楔形接触盖通过螺钉与主体前顶端连接；水管接头固定在测量主体前端背后侧，并外连耦合剂管路，并通过堵头密封其他出水孔；超声波测厚探头位于腔体主体内部，与主体同轴心，测厚探头外壳将将超声波探头固定并通过螺纹与主体连接；压力传感器安装于测量腔体主体后端面上，开槽使之与其间隙配合。腔体主体和测厚支撑架之间通过活动螺栓连接，支撑架的前端面仅与压力传感器接触。滚珠导套与测厚支撑架和腔体主体均间隙同轴心配合。
根据本实用新型提供的一种在线超声波厚度测量装置，包括测量部分和调节部分，其中：所述测量部分包括测量腔体主体(1)、楔形接触盖(5)、水浸式超声波探头(7)、耦合剂注入口(4)、堵头(10)、测厚支撑架(9)以及滚珠导套(2)；所述楔形接触盖(5)设置于测量腔体主体(1)的前端；水浸式超声波探头(7)设置于测量腔体主体(1)的内部；测量腔体主体(1)与测厚支撑架(9)连接；耦合剂入口(4)安装在测量腔体主体(1)上；所述调节部分包括安装于测量腔体主体(1)上的电涡流位移传感器(3)、压力传感器(8)以及耦合剂压力控制器(6)。
优选地，所述测量腔体主体(1)与测厚支撑架(9)连接，测量腔体主体(1)的中心线、滚珠导套(2)的中心线与测厚支撑架(9)的中心线相重合，测量腔体主体(1)能够通过测厚支撑架(9)与机床连接。
优选地，所述楔形接触盖(5)和水浸式超声波探头(7)之间形成腔体；所述楔形接触盖(5)与待测工件相接触；耦合剂能够通过耦合剂入口(4)注入到测量腔体主体(1)内部，并充满水浸式超声波探头(7)与楔形接触盖(5)之间的腔体；所述堵头(10)用于腔体的密封；所述水浸式超声波探头(7)能够透过耦合剂层测量待测工件的壁厚。
优选地，所述电涡流位移传感器(3)能够获取电涡流位移传感器(3)到待测工件之间的距离。
优选地，所述的压力传感器(8)能够获取楔形接触盖(5)与工件之间的接触力大小。
优选地，所述耦合剂压力控制器(6)控制水浸式超声波探头(7)与楔形接触盖(5)之间的腔体的耦合剂填充压力大小。本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型包含调节部分和测量部分，调节部分分为实时法向补偿、轴向压力实时补偿和水压实时补偿，测量部分为水浸探头实时壁厚测量。法向调节部分由四个电涡流位移传感器作用完成，用于实时获取薄壁件工件表面的法向量从而实现厚度的精确测量和铣削的精度控制；轴向压力实时补偿由作用在测厚装置上的压力传感器作用完成，用于实时获取测厚装置作用在工件表面上的轴向压力，从而保证超声波测厚的有效性和动压油膜的实现；水压实时补偿由测厚装置外的水压控制器和电动球阀控制完成，用于保证超声波水浸探头测量厚度时所需要的耦合剂充足，从而有效获取厚度数据和实现表面润滑防止工件划伤。测量部分采用非接触水浸式超声波探头，不受物体表面颜色、反射特性等影响，提高加工的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型在线超声波厚度测量装置示意图。
图2为本实用新型在线超声波厚度测量装置结构示意图。
图3为图2沿B-B方向上的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，本实用新型提供的在线超声波厚度测量装置包括测量部分和调节部分。在线超声波厚度测量装置的测量部分包括测量腔体主体1、楔形接触盖5、滚珠导套2、水浸式超声波探头7、耦合剂注入口4、堵头10、测厚支撑架9，在线超声波厚度测量装置的调节部分包括电涡流位移传感器3、压力传感器8、耦合剂压力控制器6。测量腔体主体1与测厚支撑架9连接，测量腔体主体1的中心线与测厚支撑架9的中心线相重合，测量腔体主体1通过测厚支撑架9可以与机床连接。楔形接触盖5安装在测量腔体主体1前端，与待测工件相接触，水浸式超声波探头7安装在测量腔体主体1内部，测量楔形接触盖5所接触工件的厚度，所述的耦合剂入口4安装在测量腔体主体1上，将耦合剂注入到测量腔体主体1内部，使耦合剂充满水浸式超声波探头7与楔形接触盖5之间的腔体。电涡流位移传感器3、压力传感器8以及耦合剂压力控制器6安装在测量腔体主体1上。
本实用新型还具有以下优点：可以实时测量双曲复杂零件的厚度；测量过程可以通过数控系统控制，无需人为干预。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。