三維數顯大空間ctod讀數儀的製作方法
2023-05-07 05:42:51 2
專利名稱：三維數顯大空間ctod讀數儀的製作方法
技術領域：
本三維數顯大空間CTOD讀數儀是適用於斷裂力學方面的大KIC、JIC、CTOD試件預製裂紋的跟蹤監測及試件斷口讀數的測量。
技術背景試驗標準中所測CTOD值，可用於以下目的在新產品開發與研究中，CTOD值用來評價冶金及工藝因素對金屬材料斷裂韌性的影響；作為母材、焊接金屬和熱影響區的製造質量控制和驗收規範的依據；可應用於建立在斷裂力學基礎上的缺陷評定規範。目前評定工程構件材料的CTOD值，其試件的板厚要與實際尺寸一致，現在海洋平臺上的導管架的板材厚度越來越厚，因此，所做實驗的CTOD試件尺寸越來越大。目前我們已做的CTOD試件尺寸厚×高×長為82×164×800mm，約重100公斤。試件之大，目前在國內外是很少見的。因此，目前使用的讀數顯微鏡已不適應工程上大CTOD試件的斷口讀數。由於試件太高，一般讀數顯微鏡高度量程不夠。由於太重，一般的讀數顯微鏡的平臺不敢放，怕壓跨。目前國內外使用的讀數顯微鏡一般是鏡頭雙向移動，用刻度顯示，下部(託架部分)雙向移動。上部是單柱懸臂支撐測量系統，下部是雙向移動系統或固定系統。
發明內容
本實用新型所要解決的問題是我們設計出了三維數顯大空間CTOD讀數儀，以解決目前存在的大CTOD試件的斷口讀數問題。它將目鏡的三維移動讀數為一個整體，下支架固定，由CTOD試件斷口的高度來調節託架的高度。既可以做斷口讀數，又可做裂紋擴展長度測量。
本實用新型所解決上述技術問題所採用的技術方案是該讀數儀是由豎向總成，橫向總成，縱向總成，面板支架四部分構成。其中豎向總成由豎向移動總成7、豎向固定總成8、豎向手輪10、豎向數顯器11及豎向標尺12組成，目鏡4通過目鏡換向架25目鏡箍3固定在豎向移動總成7上；橫向總成是讀取試件斷口每個測量區讀數，它由橫向移動總成13，橫向固定總成14、橫向手輪15、橫向數顯器16及橫向標尺17組成；縱向總成讀取每條線的間距，它是由縱向移動總成21、縱向固定總成23、縱向手輪22、縱向數顯器19及縱向標尺18組成；面板支架的面板1以上的三維移動系統為獨立整體，下面為固定部分，是由帶有伸縮支腳26的四條支腿20託板5組成，試件斷口6置於託板5上。在三維移動系統的下部的面板1上有方便測量讀數的測量口。使用時，調整支腿，可用於斷口測量及對預製裂紋長度跟蹤測量。且數字顯示，讀數非常方便。
本儀器的優點是與常規的讀數顯微鏡相比，其優點是結構合理，託加可承受很大的試件，讀數方便，量程大，功能全，可進行多方位測量，它既可以測CTOD試件斷口的讀數，又可以用於預製裂紋跟蹤測量讀數。本儀器的目鏡4可進行三維測量，數字顯示。拖架5至目鏡4下端的最大高度可達2米(四個支腿26伸縮可調，斷口讀數時可用1米高度，裂紋監測時可調成2米高度)。最大承重150公斤。裂紋跟蹤測量讀數時，支撐穩定可靠，改變了目前的單柱懸臂支撐測量系統。本系統可以測量在最大高度內的大CTOD試樣。
圖1為三維數顯大空間CTOD讀數儀圖圖2為CTOD試件斷口圖具體實施方案一、CTOD試件斷口讀數CTOD試件壓斷之後，其試件斷口1畫好線之後，可放在託架5上。讀數目鏡4由目鏡箍3固定在豎向移動總成7上。由豎向手輪10調好測距的清晰度之後，轉動橫向手輪15，橫向移動總成13移動，在橫向數顯器16上讀取測量值。分別將切割區6、一次疲勞區5、裂紋擴展區4長度讀完。之後再換下一條線時，可轉動縱向手輪22，縱向移動總成21移動到位時，即可測下一條線上的各參數值。重複測量，直至9根線要測部位全部測完為止。
二、預製裂紋跟蹤測量將目鏡4放在目鏡換向架25上，拉出4個伸縮支腳26，用縱向移動總成21調好清晰度之後，轉動豎向手輪10，豎向移動總成7移動，在豎向數顯器11上讀取裂紋擴展值。直至擴展到位為止。若疲勞機上三點彎曲夾具比較高時，可換高支腿進行測量。
權利要求1.三維數顯大空間CTOD讀數儀，其特徵在於豎向總成由豎向移動總成7、豎向固定總成8、豎向手輪10、豎向數顯器11及豎向標尺12組成。目鏡4經目鏡箍固定在豎向移動總成7及目鏡換向架25上；橫向總成由橫向移動總成13、橫向固定總成14、橫向手輪15、橫向數顯器16及橫向標尺17組成。該總成用於讀取試件斷口每個測量區的讀數；縱向總成由縱向移動總成21、縱向固定總成23、縱向手輪22、縱向數顯器19及縱向標尺18組成。該總成用於讀取每條線的間距；以上的三維移動系統為獨立整體。面板支架由面板1，帶伸縮支腳26的四個支腳20及託板5組成，試件斷口放在託板5上。面板1以下為固定部分。在三維移動系統的下部的面板1上有方便測量讀數的測量口。
2.根據權利要求1三維數顯大空間CTOD讀數儀，其特徵在於，豎向手輪10安裝在豎向固定總成8上。豎向數顯器11安裝在豎向移動總成7上。豎向標尺12安裝在豎向固定總成8上。橫向手輪15安裝在橫向固定總成14上。橫向數顯器16安裝在橫向移動總成13上。橫向標尺17安裝在橫向固定總成14上。縱向手輪22安裝在縱向固定總成23上。縱向數顯器19安裝在縱向移動總成21上。縱向標尺18安裝在縱向固定總成23上。
3.根據權利要求1三維數顯大空間CTOD讀數儀，其特徵在於，目鏡4通過目鏡箍3固定在豎向移動總成7及目鏡換向器25上。
4.根據權利要求1三維數顯大空間CTOD讀數儀，其特徵在於，支腿20內部設有伸縮支腳26，以便用於預製裂紋的跟蹤監測。
5.根據權利要求1三維數顯大空間CTOD讀數儀，其特徵在於，面板1以上的三維移動系統為獨立的讀數系統，支架託架5高度可調，以適應不同高度的試件。
專利摘要三維數顯大空間CTOD讀數儀與常規的讀數顯微鏡相比，其優點是結構合理，託架可承受很大的試件，讀數方便，量程大，功能全，可進行多方位測量，它既可以測CTOD試件斷口的讀數，又可以用於預製裂紋跟蹤測量讀數。將CTOD試件斷口畫好線之後，將其放在託板5上。由豎向手輪10及目鏡箍3調好目鏡4測距之後，轉動橫向手輪15，使橫向移動總成13移動，在橫向數顯器16上讀取測量值。轉動縱向手輪22，使縱向移動總成21移動到位後重複測量，直至9根線要測的部位全部測完為止；在預製裂紋測量時，將目鏡4放在目鏡換向架25上，拉出4個伸縮支腳26，轉動豎向手輪10，豎向移動總成7移動，在豎向數顯器11上讀取裂紋擴展值。讀數儀的外形如圖所示。
文檔編號G01N21/88GK2603938SQ0229071
公開日2004年2月18日 申請日期2002年12月31日 優先權日2002年12月31日
發明者李永信, 苗張木, 李連貴 申請人:武漢理工大學