一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置，包括用于固定柱狀焊接工件的工件夾持器，該裝置包括熱電偶、溫度檢測處理模塊和套設在工件夾持器上的圓環，所述熱電偶與溫度檢測處理模塊連接，而所述溫度檢測處理模塊安裝在圓環上，該圓環還設有平衡塊從而使整個裝置的重心在圓環的圓心上。本實用新型專利技術具有以下優點：能實現高溫高速旋轉焊接工件內部溫度的檢測，且溫度信號處理時間短；同時整個裝置安裝結構緊湊，操作方便。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置
本技術屬于材料焊接
中慣性抹茶內部溫度檢測、攪拌摩擦頭壽命科研技術，尤其涉及高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部。
技術介紹
慣性摩擦焊或攪拌摩擦焊接溫度場的分布是影響焊接質量的重要因素，而對這些焊接溫度場進行研究時，往往選取焊接工件表面溫度場分布而忽略其內部溫度的影響，原因就是難以實現高速旋轉的工件內部不同部位的溫度檢測。目前市面上或已經報道過的關于焊接溫度場檢測的裝置，均采用紅外輻射測溫或熱電偶有線測溫。然而紅外輻射屬于非接觸測量，只能測量工件的表面溫度場，無法測量焊接工件內部不同部位的實際溫度；熱電偶測溫方法基于溫差效應，可以測量固定工件內部溫度，測溫效果比較精確，但摩擦頭是高速旋轉的，熱電偶測溫法存在著信號線的連接問題，難以直接應用熱電偶方法檢測摩擦頭內部溫度。隨著微型計算機技術和無線技術的進步，采用無線技術與熱電偶測溫技術采集遠距離或密封性環境溫度已有成功方案，如專利(CN102322972A)，提出采用無線方式傳輸旋轉工件內部溫度，但焊接現場存在如下問題:熱電偶芯片每進行一次溫度采樣，都需要一定的處理時間，如熱電偶數字轉換器芯片MAX6675，其轉換時間為0.17—0.22s，以待測物體旋轉速度1200rpm為例，當需要測出每個旋轉周期的溫度變化情況時，該測溫芯片的響應速度較慢，單個芯片無法對采樣點進行及時的采樣；如不采用成熟熱電偶芯片，則相應處理電路繁雜，所用電路板質量和占用的空間較大，不適合與工件同步高速旋轉，且易帶來干擾。針對以上缺點，尋求有效的高溫高速旋轉焊接工件內部測溫技術，對全面深入地分析影響慣性摩擦焊接溫度場、攪拌摩擦焊接溫度場的因素、研究溫度場分布及攪拌摩擦頭的使用壽命具有重要意義。
技術實現思路
專利技術目的:針對上述現有存在的問題和不足，本技術的目的是提供了一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置。技術方案:為實現上述專利技術目的，本技術采用以下技術方案:一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置，包括用于固定柱狀焊接工件的工件夾持器，該裝置包括熱電偶、溫度檢測處理模塊和套設在工件夾持器上的圓環，所述熱電偶與溫度檢測處理模塊連接，而所述溫度檢測處理模塊安裝在圓環上，該圓環還設有平衡塊從而使整個裝置的重心在圓環的圓心上。作為優選，所述工件夾持器對稱的設有凹槽，而所述圓環對應的設有固定機構，該固定機構包括安裝塊、舌形卡塊、絲桿和絲桿滑塊，所述安裝塊設有滑槽，所述舌形卡塊尾端設有推桿并安裝在滑槽內，所述絲桿滑塊與絲桿組成絲桿傳動機構并設在安裝塊內，所述絲桿滑塊同時與推桿連接，從而能帶動舌形卡塊沿滑槽滑動。作為優選，所述溫度檢測處理模塊包括溫度信號處理電路、單片機控制電路和信號無線發送電路，其中:所述溫度信號處理電路，設有多個熱電偶數字轉換器芯片，輪流循環對熱電偶輸出的信號進行處理；所述單片機控制電路，用于讀取處理過溫度信號；所述信號無線發送電路，將溫度信號通過無線信號的方式發送到上位機。有益效果:與現有技術相比，本技術具有以下優點:能實現高溫高速旋轉焊接工件內部溫度的檢測，且溫度信號處理時間短；同時整個裝置安裝結構緊湊，操作方便。附圖說明圖1為本技術的結構框圖；圖2為本技術的結構示意圖；圖3為本技術所述固定機構的結構示意圖。其中，工件夾持器10、熱電偶20、溫度檢測處理模塊30、圓環40、固定機構50、凹槽11、溫度信號處理電路31、單片機控制電路32、信號無線發送電路33、安裝塊51、舌形卡塊52、絲桿53、滑塊54、推桿55、彈簧56、平衡塊41、電池組42。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例，進一步闡明本技術，應理解這些實施例僅用于說明本技術而不用于限制本技術的范圍，在閱讀了本技術之后，本領域技術人員對本技術的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。本溫度檢測裝置工作原理:溫度檢測裝置設計成適合攪拌摩擦焊接和慣性摩擦焊接現場安裝的圓環40柱狀；溫度檢測裝置包括溫度檢測、數據處理、信號發送三大部分，并且與被測工件高速同步旋轉，使得檢測裝置上的熱電偶20能夠相對固定在攪拌頭上；如圖1所示，熱電偶20采集攪拌摩擦頭內部特征點溫度，熱電偶20的輸出信號進入溫度信號處理電路31，溫度信號處理電路31內部經熱電偶20芯片組合進行處理，由單片機控制電路32讀取溫度信息，通過無線發送模塊在線將溫度信號發送出去，由外置的無線信號接收裝置接收無線溫度信號。本溫度檢測裝置的結構:如圖2 3所示，一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置，包括用于固定柱狀焊接工件的工件夾持器10，該裝置包括熱電偶20、溫度檢測處理模塊30和套設在工件夾持器10上的圓環40，所述熱電偶20與溫度檢測處理模塊30連接，而所述溫度檢測處理模塊安裝在圓環40上，該圓環40還設有平衡塊41從而使整個裝置的重心在圓環40的圓心上，同時在圓環上設置電池組42對溫度檢測處理模塊進行供電。其中工件夾持器10對稱的設有凹槽11，而所述圓環40對應的設有固定機構50，該固定機構50包括安裝塊51、舌形卡塊52、絲桿53和絲桿53滑塊54，所述安裝塊51設有滑槽，所述舌形卡塊52尾端設有推桿55并安裝在滑槽內，所述絲桿53滑塊54與絲桿53組成絲桿53傳動機構并設在安裝塊51內，所述絲桿53滑塊54同時與推桿55連接，從而能帶動舌形卡塊52沿滑槽滑動。另外，所示固定機構50上設有多個螺孔，從而使之與圓環40連接。當選擇絲桿53時，傳動絲桿53滑塊54滑動從而帶動舌形卡塊52伸出或縮回，當舌形卡塊52伸出時剛好與工件夾持器10上的凹槽11對上，從而將圓環40固定套設在工件夾持器10上。而推桿55與舌形卡塊52之間還設置彈簧56，當凹槽11比較淺時，可以在彈簧56的壓力作用下將舌形卡塊52頂緊凹槽11。本裝置溫度檢測原理:所述溫度檢測處理模塊30包括溫度信號處理電路31、單片機控制電路32和信號無線發送電路33，其中:所述溫度信號處理電路31，設有5個熱電偶20數字轉換器芯片(熱電偶20芯片)，輪流循環對熱電偶20輸出的信號進行處理；所述單片機控制電路32，用于讀取處理過溫度信號；所述信號無線發送電路33，將溫度信號通過無線信號的方式發送到上位機。假設對裝置的采樣頻率要求為20Hz，單個芯片轉換速度最大耗時為0.22s的條件下工作。在工作開始時，安裝在圓環40上的溫度檢測處理模塊30隨著夾持器旋轉，每個控制電路控制熱電偶20芯片首先進行溫度采樣，當讀出數據后，立即將熱電偶20芯片設置為轉換狀態，并對溫度數據進行處理；下一個采樣周期由下一個熱電偶20芯片開始依次重復上述工作。由于對每個芯片進行讀數的時間很短，每個芯片從開始讀數到下一個芯片開始讀數時間設定為0.25s,當到達第5個采樣循環時，熱電偶20芯片)再次輸出處理好的溫度數據，并進入下一個循環；按照這樣的鏈式循環測溫法，依次將處理后的溫度數據發送出去。當對裝置的采樣頻率要求為10Hz，由于單個芯片轉換速度最大耗時為0.22s,因此在程序中設置每個芯片從開始讀數到下一個芯片開始讀數時間設定為0.5s即可。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置，包括用于固定柱狀焊接工件的工件夾持器，其特征在于：包括熱電偶、溫度檢測處理模塊和套設在工件夾持器上的圓環，所述熱電偶與溫度檢測處理模塊連接，而所述溫度檢測處理模塊安裝在圓環上，該圓環還設有平衡塊從而使整個裝置的重心在圓環的圓心上。

【技術特征摘要】
1.一種高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置，包括用于固定柱狀焊接工件的工件夾持器，其特征在于:包括熱電偶、溫度檢測處理模塊和套設在工件夾持器上的圓環，所述熱電偶與溫度檢測處理模塊連接，而所述溫度檢測處理模塊安裝在圓環上，該圓環還設有平衡塊從而使整個裝置的重心在圓環的圓心上。2.根據權利要求1所述高溫高速旋轉柱狀焊接工件內部溫度檢測裝置，其特征在于:所述工件夾持器對稱的設有凹槽，而所述圓環對應的設有固定機構，該固定機構包括安裝塊、舌形卡塊、絲桿和絲桿滑塊，所述安裝塊設有滑槽，所述舌形卡塊尾...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張郡郡，胡森，戚順順，朱文琪，陳書錦，
申請(專利權)人：江蘇科技大學，
類型：實用新型
國別省市：