钣金强度快速检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种钣金强度快速检测装置，包括依次连接的测试探头、传感模块、数据处理模块、显示模块；所述传感模块包括具有惠斯通电桥结构的传感器，传感模块通过该传感器与数据处理模块连接。本实用新型提供的检测装置体积小、精度高能够快速、简便的测试出钣金元件的强度。
【专利说明】
银金强度快速检测装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及金属材料强度检测技术领域，特别是设及一种饭金强度快速检测 装置。
【背景技术】
[0002] 对于金属材料而言，硬度值测试是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。目 前对于金属硬度检测主要有布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、己氏等检测方式。其中布、洛、维 Ξ种试验方法是最常用的，它们是金属硬度检测的主要试验方法。布氏检测方法因其检测 头为钢球，钢球尺寸较大，压痕面积较大，所W布氏检测方法可W检测出材料一定面积范围 内的硬度平均值，而对于检测表面积较小材料硬度值或者检测材料局部硬度值则不适用。 同时因为钢球本身的变形问题会影响测量数据的准确性。因此布氏测量方法适用于表面相 对粗糖的大型钢件。洛式测量方法中的检测头为金刚石，因此常适用于较高硬度的金属材 料硬度测量中，要求工件晶粒较细。维氏硬度检测同洛式检测方法一样，检测头为金刚石， 不同之处在于金刚石夹角度数和负载;维氏硬度检测常使用于表面平整的材料，而且维氏 硬度常用于显微分析材料硬度中，可W对极小的材料进行硬度测量。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型旨在提供一种新型的饭金强度快速检测装置，基于惠斯通电桥结构， 实现精度高、体积小、数据处理快。本实用新型的目的由W下技术方案实现：
[0004] -种饭金强度快速检测装置，包括依次连接的测试探头、传感模块、数据处理模 块、显示模块;所述传感模块包括具有惠斯通电桥结构的传感器，传感模块通过该传感器与 数据处理模块连接。
[0005] 作为具体的技术方案，所述测试探头为金刚石圆珠探头。
[0006] 作为具体的技术方案，所述传感模块还包括传导杆、弹性部件;所述传导杆一端与 测试探头连接，一端与弹性部件连接;弹性部件另一端与传感器连接。
[0007] 作为具体的技术方案，所述传感模块还包括供电模块，所述供电模块为所述传感 器供电。
[000引作为具体的技术方案，所述传感器为由四个相同PZT材料电阻组成惠斯通电桥结 构的压电传感器。
[0009] 作为具体的技术方案，所述数据处理模块包括滤波模块、数模转换模块、数据分析 模块。
[0010] 作为具体的技术方案，所述传感器惠斯通电桥结构中的任意一个电阻为感压单 J L· 〇
[0011] 本实用新型提供了一种体积小、精度高的饭金强度快速检测装置，基于惠斯通电 桥结构，能够快速、简便的测试出饭金元件的强度。
【附图说明】
[0012] 附图1为本实用新型提供的饭金强度快速检测装置的结构示意图。
[0013] 附图2为本实用新型提供的饭金强度快速检测装置中传感装置惠斯通电桥结构的 传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 如图1所示，本实用新型提供的饭金强度快速检测装置包括依次连接的测试探头 1、传感模块、数据处理模块5W及显示模块6,该传感模块包括依次连接传导杆2、弹性部件3 和传感器4,传感模块分别通过传导杆2、传感器4与测试探头1、数据处理模块5连接。
[0015] 在本实施例中，测试探头1为金刚石圆珠探头。
[0016] 如图2所示，传感器4为由四个相同PZT材料电阻组成惠斯通电桥结构的压电传感 器，其中任意一个电阻，例如Ri，作为感受压力的敏感单元，在该传感器中还配备了一个供 电模块，给传感器供电。
[0017] 数据处理模块包括滤波模块、数模转换模块、数据分析模块，数据处理模块将从传 感器传递过来的信号进行滤波、转换、分析、计算，最终得出结果。
[0018] 为了更好的阐述本实用新型的工作原理，下面对本实用新型的工作过程进行具体 说明：
[0019] 当用该测试装置对饭金材料进行强度测试时，将测试探头1与待测饭金表面进行 施压，待测试探头1完全缩进测试装置内部时的压力即为施加在该待测饭金强度的压力，压 力通过传导杆2将压力作用到弹性部件3上，弹性部件3又通过比例降压后作用到传感装置 中传感器4的感压单元电阻上，引起该感压单元的电阻值发生变化，电路发生失衡，由此输 出一个信号，通过数据处理模块5对该信号的大小进行分析、处理、校正、计算，最终输出该 待测饭金材料的强度数值至显示模块6进行显示。
[0020] 与本实用新型工作原理对应的检测步骤如下：
[0021] 步骤a、测试探头对待测饭金表面进行施压至测试探头完全缩进所述测试装置内 部；
[0022] 步骤b、测试探头施加的压力反传导至传感模块，引起传感模块中惠斯通电桥结构 的传感器发生电压变化，由此输出信号至数据处理模块；
[0023] 步骤C、数据处理模块对该信号进行分析、处理、校正、计算，得出待测饭金强度，该 强度的计算方式为：
[0024]
[0025] 其中，Η为强度，ξ为压力矫正参数，ΔΕ为电压变化，d33为传感器的压电系数，D为测 试探头的半径，d为压痕的直径；
[00%]步骤d、输出该强度数值至显示模块。
[0027]具体的，在其步骤b中，还通过弹性部件3将测试探头1施加的压力按比例降低到传 感器的工作范围lO-lOOkg/cm2之内，传感器4中的一个电阻作为感压单元化，接收到弹性部 件3施加的压力，而其余电阻R2、R3、R4保持不变，从而引起传感器发生电压变化，输出信号。 [0028]本实用新型不局限于上述实施例，基于上述实施例，例如将传感器中的感压单元 W另一电阻进行替换，又或者将电压、信号方向的变更等未做出创造性劳动的简单替换，应 当属于本实用新型掲露的范围。
【主权项】
1. 一种钣金强度快速检测装置，其特征在于:包括依次连接的测试探头、传感模块、数 据处理模块、显示模块;所述传感模块包括具有惠斯通电桥结构的传感器，传感模块通过该 传感器与数据处理模块连接。2. 如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:所述测试探头为金刚石圆珠探头。3. 如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:所述传感模块还包括传导杆、弹性部件； 所述传导杆一端与测试探头连接，一端与弹性部件连接;弹性部件另一端与传感器连接。4. 如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:所述传感模块还包括供电模块，所述供 电模块为所述传感器供电。5. 如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:所述传感器为由四个相同PZT材料电阻 组成惠斯通电桥结构的压电传感器。6. 如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:所述数据处理模块包括滤波模块、数模 转换模块、数据分析模块。7. 如权利要求1-6任意一项所述的检测装置，其特征在于:所述传感器惠斯通电桥结构 中的任意一个电阻为感压单元。
【文档编号】G01N3/42GK205449715SQ201521143669
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】吴云溪, 李健平, 叶玉春
【申请人】广东科学技术职业学院