[发明专利]一种基于多角度角焊缝的应力测试系统

权利要求书

1.一种基于多角度角焊缝的应力测试系统，其特征在于，包括超声波应力探头组件(101)、超声波信号处理系统(504)、施压导杆机构(103)、多轴平移装置以及中央处理系统(102)；

所述超声波应力探头组件(101)包括发射端和接收端，分别发出和接收超声波振动信号，用于测量被测工件(503)内部残余应力；

所述超声波信号处理系统(504)用于处理超声波测量信号，计算和分析应力数据；

所述施压导杆机构(103)用于将所述超声波应力探头组件(101)平滑放置到工件表面，侦测接触情况并保持测试时的工作压力；

所述多轴平移装置用于将本应力测试系统延预设轨迹进行移动；

所述中央处理系统(102)用于接收和处理所述超声波信号处理系统(504)的计算结果，并同步控制多轴平移装置和施压导杆机构(103)的机械动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于多角度角焊缝的应力测试系统，其特征在于，所述的发射端组件包括超声波发射端子和发射端透镜(502)；发射端子用于高集中并精准定向发射指定功率和频率的超声波信号(504)；发射端透镜(502)使超声波的入射角度符合针对特定被测工件(503)的第一折射临界角；所述发射端透镜(502)具有光滑度极高的入射面与出射面，并与发射端子紧固安装；所述发射端透镜(502)用于作为传播介质，令发射端子的超声波信号(504)以低能耗低散射率地通过其中；所述的接收端组件包括超声波接收端子和接收端透镜，接收端子用于定向接收超声波信号(504)；接收端透镜具有光滑度极高的入射面与出射面，并与接收端子紧固安装；所述接收端透镜用于作为传播介质，令超声波信号(504)以低能耗低散射率地通过其中，并使超声波信号(504)能准确射向所述接收端子。

3.根据权利要求2所述的一种基于多角度角焊缝的应力测试系统，其特征在于，所述的超声波信号处理系统(504)与超声波发射端子以及超声波接收端子连接；所述超声波信号处理系统(504)包括超声波换能器，超声波控制器以及激励电源；所述超声波控制器通过控制激励电源，使电源提供所述超声波换能器所需的电能；所述超声波换能器通过将电能转化，产生超声波；并且所述的超声波控制器能精准控制所需超声波的功率和频率，并保持一定的时间；所述超声波信号处理系统(504)能接收来自所述超声波接收端子的电信号，并处理成可以被计算机识别的电信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于多角度角焊缝的应力测试系统，其特征在于，所述的施压导杆机构(103)安装在超声波应力探头组件(101)上方，将超声波应力探头组件(101)推向被测工件(503)表面并施加合适的压力；所述施压导杆机构(103)包括精密电缸、压敏传感器和通讯模块；

所述精密电缸使用电信号控制电缸前端的滑动位移以及驱动的力；所述压敏传感器用于侦测所述超声波应力探头组件(101)与被测工件(503)之间的接触压力；所述通讯模块用于接收压敏传感器的侦测数据并发送到所述中央处理系统(102)，以及接收来自中央处理系统(102)的对所述精密电缸的控制信号；

所述施压导杆机构(103)与超声波应力探头组件(101)的连接处具有转动微调装置(109)，转动微调装置(109)用于根据所述压敏传感器的读数，由中央控制系统控制微调的角度，使得超声波应力探头均匀地压到被测工件(503)表面。

5.根据权利要求1所述的一种基于多角度角焊缝的应力测试系统，其特征在于，所述多轴平移装置包括左支承部(104)、右支承部(108)；所述左支承部(104)、右支承部(108)具有滑动或者滚动移动机构，用于以人为定向或以轨道导向的方式作直线运动；所述左支承部(104)、右支承部(108)具有连接部件；

所述连接部件采用一个或多个的万向轮或万向轴承连接，并且右支承部(108)与左支承部(104)可以互相绕对方旋转一定角度；所述左、右支承部(108)的连接部件锁定或者带阻尼地缓慢改变其相互旋转角度，使得所述的左支承部(104)、右支承部(108)能以预设的偏转角度稳定固定且相对静止。