[实用新型]一种超声振动检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于超声复合加工技术领域，涉及一种超声振动检测装置。

背景技术

各种硬脆材料和硬脆复合材料很难用传统方法进行加工，超声复合加工技术在加工这些材料方面有着显著的效果。超声加工始于1927年，几十年来，超声加工技术发展迅速，超声复合加工技术得到了广泛的研究和应用，尤其在难加工材料领域，解决了许多关键性的工艺问题，如玻璃、陶瓷、石英和硅等，均取得了良好的加工效果。但由于硬脆材料高的硬度，加工过程中金刚石刀具易磨损，所以将变幅杆和工具设计制成可拆缷式。工具是变幅杆的负载，其结构尺寸、质量大小以及与变幅杆连接的好坏，对超声振动共振频率和超声波加工性能均有很大影响。采用可拆缷式，虽然能快速更换工具，但可能出现工具松动，造成能量损失等问题。因此，在加工过程中检测超声振动变得相当重要。那么，通过本专利想证明刀具的拆缷及磨损会对超声振动共振频率造成影响，并且通过重新调整超声波发声器的共振频率，让超声振动系统处于最佳工作状态。由此，便可以检测超声复合加工过程中超声振动系统的工作状态，为超声复合加工提供了性能检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超声振动检测装置，以解决现有技术无法实时检测超声波工具工作性能的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种超声振动检测装置，包括梯度磁场系统和两个线性霍尔元件，每个线性霍尔元件均连接到同一个示波器5。

本实用新型的特点还在于，

梯度磁场系统包括梯度波形发生器，梯度波形发生器通过梯度放大器与线圈连接，所述线圈固定设置在安装座上。

线性霍尔元件位于线圈内部。

两个线性霍尔元件通过差分放大电路与示波器连接。

本实用新型的有益效果是,通过线性霍尔元件的设置，将位移信号转变成电信号进行测量，可以研究超声复合加工过程中的超声振动系统的工作状态，为实现使超声加工过程中或更换刀具后使超声振动系处于最佳工作状态提供依据；另外，本新型可以应用于一套超声振动系统共振频率的研究。

附图说明

图1是本实用新型一种超声振动检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种超声振动检测装置的使用示意图；

图3是本实用新型一种超声振动检测装置的霍尔元件线性工作区示意图。

图中，1安装座，2.线性霍尔元件，3.超声加工工具，4.线圈，5.示波器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种超声振动检测装置，如图1所示，一种超声振动检测装置，包括梯度磁场系统和两个线性霍尔元件2，每个线性霍尔元件2均连接到同一个示波器5。其中，梯度磁场系统包括梯度波形发生器，梯度波形发生器通过梯度放大器与线圈4连接，线圈4固定设置在安装座1上；线性霍尔元件2位于线圈4内部；每个线性霍尔元件2通过差分放大电路与示波器5连接。

梯度波形发生器产生梯度波形，经过梯度放大器放大后，通入线圈4，产生实验所需的梯度磁场。线圈4独立于超声加工工具3和超声波系统，将线性霍尔元件2贴在超声波加工工具3上，超声波加工工具3的振动方向垂直于梯度磁场磁感应强度变化的方向。

线圈4安装在安装座1上，超声加工工具3置于线圈4中，一对线性霍尔元件2对称固定在超声加工工具3上，一对线性霍尔元件2产生的电压相位相反，经差分放大电路放大后，使器件灵敏度大大提高，当超声加工工具3在线圈4中做超声振动时，线性霍尔元件2随超声加工工具3做超声振动，线性霍尔元件2两端输出的霍尔电压的频率和幅值反映了超声加工工具3的振动规律。

使用时，如图2所示，超声波发生器产生高频电压，经过换能器将高频电压信号转换为高频机械振动，再经变幅杆将机械振动振幅放大，施加于超声加工工具3上，将加工工具3置于线圈4内，在超声加工工具3上对称设置一对线性霍尔元件2。通过调整超声波发生器频率来改变图2中超声加工工具3的振动频率，超声波加工工具3带动固定在其上的一对线性霍尔元件2做超声振动，线性霍尔元件2产生的电压经差分放大电路，可以保证霍尔元件工作在线性区，再将电压放大后输入到示波器5，示波器5中电压的频率和幅值便反映了超声加工工具3的频率和幅值，由此，我们可以调整超声振动系统使其处于最佳工作状态，也可以来研究超声加工工具3的变化对超声振动系统工作状态的影响。