[发明专利]一种基于超声波的智能金属线胀系数测量装置

说明书

一种基于超声波的智能金属线胀系数测量装置，包括金属线胀系数测试仪、加热装置、声波装置、万向轴、夜视摄像头、温度检测仪、显示器及处理器，金属线胀系数测试仪包括底板、外筒、顶盖及固定装置，外筒设置于底板上方，顶盖设置于外筒上方，固定装置设置于外筒与底板中心，加热装置包括加热器及加热管，加热器设置于底板下方，加热管设置于外筒内腔表面，声波装置设置于顶盖下方，万向轴设置于声波装置与顶盖连接处，夜视摄像头设置于顶盖下方并与顶盖下表面保持同一水平线，温度检测仪设置于外筒内部，显示器与声波装置、加热装置及温度检测仪连接，处理器设置于显示器内部并与加热器、声波装置、万向轴、夜视摄像头、温度检测仪及显示器连接。

技术领域

本发明涉及线胀系数测量领域，特别涉及一种基于超声波的智能金属线胀系数测量装置。

背景技术

“热胀冷缩”是许多物体都具有的特性，是由于物体内部分子热运动加剧或减弱从而使物质分子平均艰巨变大或变小造成的，热膨胀虽然不大，但可以产生很大的应力。因此，在工程设计，机械制造，材料加工等过程中都要充分考虑。一般情况，固体在各个方向上的膨胀规律相同，因此可以用固体在一个方向上的线膨胀规律来表征它的体膨胀。国内现有的检测方法一般是通过千分尺、传统的光杠杆等工具进行目测，这些方法不仅效率低，而且误差大。

超声波是声波的一部分，是人耳听不见、频率高于20KHZ的声波，它和声波有共同之处，即都是由物质振动而产生的，并且只能在介质中传播；同时，它也广泛地存在于自然界，许多动物都能发射和接收超声波，其中以蝙蝠最为突出，它能利用微弱的超声回波在黑暗中飞行并捕捉食物。但超声还有它的特殊性质'如具有较高的频率与较短的波长，所以，它也与波长很短的光波有相似之处。超声波由于它的波长较短，当它通过小孔（大于波长的孔）时，会呈现出集中的一束射线向一定方向前进。又由于超声方向性强，所以可定向采集信息。

然，如何将超声波应用于测量金属的线胀系数上，能够及时准确的测量出金属的线胀系数并且减小常规线胀系数测量装置的体积是目前急需解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于超声波的智能金属线胀系数测量装置，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于超声波的智能金属线胀系数测量装置，包括金属线胀系数测试仪、加热装置、声波装置、万向轴、夜视摄像头、温度检测仪、显示器以及处理器，所述金属线胀系数测试仪包括底板、外筒、顶盖以及固定装置，所述外筒设置于所述底板上方位置并与所述底板连接，所述顶盖设置于所述外筒上方位置，所述固定装置设置于所述外筒与底板中心位置，用于固定待测量金属棒；所述加热装置包括加热器以及加热管，所述加热器设置于所述底板下方位置，用于加热所述加热管；所述加热管设置于所述外筒内腔表面位置，用于加热待测量金属棒；所述声波装置设置于所述顶盖下方位置，用于发射并接收超声波；所述万向轴设置于所述声波装置与顶盖连接处并分别与所述声波装置以及顶盖连接，用于控制所述声波装置进行旋转；所述夜视摄像头设置于所述顶盖下方位置并与所述顶盖下表面保持同一水平线，用于摄取顶盖下方金属棒影像；所述温度检测仪设置于所述外筒内部位置，用于检测所述外筒内部加热温度信息；所述显示器与所述处理器连接，用于显示测量的金属线胀系数以及温度信息；所述处理器设置于所述显示器内部位置并与固定装置、加热器、声波装置、万向轴、夜视摄像头、温度检测仪以及显示器连接，用于控制电子器件运行以及计算金属线胀系数。

作为本发明的一种优选方式，所述金属线胀系数测试仪还包括旋转装置，所述旋转装置设置于所述固定装置的下方位置并与所述处理器连接，用于将待测量金属棒进行旋转。

作为本发明的一种优选方式，所述加热管设置有加热线圈，所述加热线圈均匀设置于所述加热管内表面位置并与加热器连接，用于均匀加热金属棒。

作为本发明的一种优选方式，所述外筒包括自动伸缩孔，所述自动伸缩孔设置于所述外筒侧壁位置并与所述处理器连接，用于将外筒内部的热量散出。