金属槽宽测量设备及方法与流程

本发明涉及零件尺寸测量，尤其涉及一种金属槽宽测量设备及方法。

背景技术：

1、在分油衬套加工涨圈槽后，需要对涨圈槽的加工尺寸进行检测，涨圈槽宽度以及涨圈槽两侧面平行度是否合格将直接影响涨圈的密封性能。常规的测量手段一般采用游标卡尺测量，在实际测量时游标卡尺可能因为放置倾斜、测量手感、读数等因素导致误差产生，不便精确测量涨圈槽的宽度和平行度。此外，个人直接使用游标卡尺手动对涨圈槽的宽度进行测量，往往效率低下，对于批量生产的涨圈而言，这种测量方式对零件质量的监测效果并不理想。

技术实现思路

1、为解决人为手动用游标卡尺测量涨圈槽宽度，容易因人为因素造成测量结果不准确的技术问题，本发明实施例提供了一种金属槽宽测量设备及方法。所述金属槽宽测量设备通过设置带有电磁线圈的测量探头以及校对测量装置实现了通过测量探头以无接触的方式测量涨圈槽的技术方案，因此排除了人为手动测量造成测量结果不准确的技术问题。

2、本发明实施例提供的一种金属槽宽测量设备，包括：测量探头，包括磁屏蔽壳体，以及两个电磁线圈，两个所述电磁线圈分置于所述磁屏蔽壳体的两侧；校对测量装置，电连接所述测量探头；所述校对测量装置用于检测两个所述电磁线圈的阻抗值，并根据所测得的阻抗值经标定方程计算获取待测金属槽的宽度。

3、在本发明的一个实施中，所述校对测量装置包括：测量电路；信号发生与采集器，通过所述测量电路分别电连接两个所述电磁线圈；上位机，电连接所述信号发生与采集器；所述上位机，用于向所述信号发生与采集器发送测量指令，获取来自所述信号发生与采集器的电压信号，以及根据所述电压信号得到所述阻抗值。

4、在本发明的一个实施了中，所述测量电路包括：信号输入接口；第一分压电阻，与第一电磁线圈串联并形成第一子电路，所述第一子电路的两端电连接所述信号输入接口；第二分压电阻，与第二电磁线圈串联形成第二子电路，所述第二子电路的两端电连接所述信号输入接口；所述信号发生与采集器包括：信号输出通道，电连接所述信号输入接口，并用于根据所述测量指令向所述信号输入接口发送激励信号；第一信号接收通道，电连接所述第一分压电阻两端；第二信号接收通道，电连接所述第一子电路的所述两端；第三信号接收通道，电连接所述第二分压电阻的两端；第四信号接收通道，电连接所述第二子电路的所述两端；所述上位机用于获取来自所述第一信号接收通道、所述第二信号接收通道、所述第三信号接收通道和所述第四信号接收通道的电压信号。

5、在本发明的一个实施例中，所述校对测量装置还包括探头位移控制器，连接所述测量探头，所述探头位移控制器电连接所述上位机；所述上位机还用于通过所述探头位移控制器控制所述测量探头的位置。

6、在本发明的一个实施例中，所述探头位移控制器包括：丝杆滑台，连接所述测量探头；步进电机，连接所述丝杆滑台，且电连接所述上位机。

7、本发明一个实施例还提供一种金属槽宽测量方法，使用如前述权利要求1～5任意一项所述的金属槽宽测量设备；所述测量方法包括测量步骤：向所述电磁线圈发送激励信号，并记录所述电磁线圈在待测金属槽中的阻抗值；根据所述阻抗值经标定方程计算获得所述待测金属槽的宽度；其中，所述测量步骤中所述测量探头置于待测金属槽内，且两个所述电磁线圈分别朝向所述待测金属槽的侧壁设置。

8、在本发明的一个实施例中，所述测量步骤还包括：向所述电磁线圈发送激励信号，并控制所述测量探头在所述待测金属槽内运动，所述测量探头的运动方向为所述待测金属槽的深度方向；同时记录两个所述电磁线圈在所述待测金属槽中不同位置的阻抗值；根据所述标定方程和两个所述电磁线圈在所述待测金属槽中不同位置的阻抗值获得所述待测金属槽的侧壁平行度信息。

9、在本发明的一个实施例中，还包括获取标定方程的步骤，所述获取标定方程的步骤中，一个所述电磁线圈朝向标定金属板设置；所述标定金属板和所述待测金属槽具有相同的磁导率；所述获取标定方程的步骤包括：使所述标定金属板和所述测量探头间隔预设距离；向所述测量探头依次发送多个不同频率的激励信号，并测得朝向所述标定金属板设置的所述电磁线圈的多个标定阻抗值；根据所述多个标定阻抗值获得所述激励信号的优选频率；基于所述优选频率获得所述标定方程。

10、在本发明的一个实施例中，所述基于所述优选频率获得所述标定方程包括：将所述激励信号调整至优选频率；以预设增量调整所述电磁线圈和所述标定金属板之间的预设距离；记录不同所述预设距离下，所述电磁线圈的阻抗值，并获得距离阻抗数据点样本集；根据所述距离阻抗数据点样本集拟合获得所述标定方程。

11、在本发明的一个实施例中，还包括：在所述待测金属槽的材质和/或制作流程发生改变时，更换所述标定金属板，以利用更换后的所述标定金属板进行所述获取标定方程的步骤；和/或，所述根据所述多个标定阻抗值获得所述激励信号的优选频率具体为选择阻抗变化率最大的频率作为所述优选频率。

12、本发明实施例提供的上述技术方案包括如下所述的有益效果：

13、所述金属槽宽测量设备及方法可实现无接触地快速测量金属槽结构的槽宽度，且无需人为手动用游标卡尺等工具来测量槽宽；所述测量探头具有非接触、环境适应性强、线性范围大，灵敏度高能测量多种参数等优点，用其进行分油衬套涨圈槽等金属槽宽度的测量，很大程度上提高了测量的线性范围和灵敏度所述金属槽宽测量设备更适用于实际加工生产中分油衬套涨圈槽的产品质检；在产品的生产过程中，能够在必要时对生产方案做出及时有效的调整提供指导数据。

技术特征：

1.一种金属槽宽测量设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的金属槽宽测量设备，其特征在于，所述校对测量装置包括：

3.根据权利要求2所述的金属槽宽测量设备，其特征在于，所述测量电路(4)包括：

4.根据权利要求2所述的金属槽宽测量设备，其特征在于，所述校对测量装置还包括探头位移控制器，连接所述测量探头，所述探头位移控制器电连接所述上位机(6)；所述上位机(6)还用于通过所述探头位移控制器控制所述测量探头的位置。

5.根据权利要求4所述的金属槽宽测量设备，其特征在于，所述探头位移控制器包括：

6.一种金属槽宽测量方法，其特征在于，使用如前述权利要求1～5任意一项所述的金属槽宽测量设备；所述测量方法包括测量步骤：

7.根据权利要求6所述的金属槽宽测量方法，其特征在于，所述测量步骤还包括：

8.根据权利要求6所述的金属槽宽测量方法，其特征在于，还包括获取标定方程的步骤，所述获取标定方程的步骤中，一个所述电磁线圈(2)朝向标定金属板设置；所述标定金属板和所述待测金属槽具有相同的磁导率；所述获取标定方程的步骤包括：

9.根据权利要求8所述的金属槽宽测量方法，其特征在于，所述基于所述优选频率，获得所述标定方程包括：

10.根据权利要求8所述的金属槽宽测量方法，其特征在于，还包括：在所述待测金属槽的材质和/或制作流程发生改变时，更换所述标定金属板，以利用更换后的所述标定金属板进行所述获取标定方程的步骤；和/或，所述根据所述多个标定阻抗值获得所述激励信号的优选频率具体为选择阻抗变化率最大的频率作为所述优选频率。

技术总结本发明实施例提供了金属槽宽测量设备及方法。金属槽宽测量设备包括：测量探头，包括磁屏蔽壳体，以及两个电磁线圈，两个电磁线圈分置于磁屏蔽壳体的两侧；校对测量装置，电连接测量探头；校对测量装置用于检测两个电磁线圈的阻抗值，并根据所测得的阻抗值经标定方程计算获取待测金属槽的宽度。金属槽宽测量设备及方法可实现无接触地快速测量金属槽结构的槽宽度，且无需人为手动用游标卡尺等工具来测量槽宽；测量探头具有非接触、环境适应性强、线性范围大，灵敏度高能测量多种参数等优点，用其进行分油衬套涨圈槽等金属槽宽度的测量，很大程度上提高了测量的线性范围和灵敏度，金属槽宽测量设备更适用于实际加工生产中分油衬套涨圈槽的产品质检。技术研发人员：石峰,郭书壹,张高峰,宋铁军,袁霖受保护的技术使用者：中国航发南方工业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26