CN108918675A - 一种现场步进式硬度测量方法及测量*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种现场步进式硬度测量方法及测量装置，所述测量方法包括以下步骤：1)获取测量指令；2)根据所述测量指令控制超声波硬度检测装置移动至指定位置，采集该指定位置的硬度测量值；3)多次重复步骤2)，自动获得多个指定位置的硬度测量值，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。与现有技术相比，本发明可以快速有效地检测并识别待测部件的软化区范围。

Description

一种现场步进式硬度测量方法及测量***

技术领域

本发明涉及属于材料硬度测量技术领域，尤其是涉及一种现场步进式硬度测量方法及测量***。

背景技术

金属材料在其制造、安装、焊接、热处理或服役过程中，都可能产生局部材质性能的不均匀。部件的失效在很多情况下都是从材料性能不均匀处开始的。在此定义材料局部硬度偏低的区域为材料的软化区。在没有超标缺陷时，材料软化区性能往往决定了材料的整体性能和部件的服役寿命。

高温高压压力管道、压力容器等部件，一般使用强度较高的合金钢制造。在其制造、安装、焊接及热处理过程中容易产生局部软化区。这些软化区通常是部件产生失效的根源。

目前国内普遍使用的P91管道由于在焊接与热处理过程中容易产生局部硬度明显偏低的软化区，但目前使用的现场便携式硬度计均为单点测量原理，不能快速有效的检测并识别出软化区的具体范围。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种现场步进式硬度测量方法及测量***，用以快速有效的检测并识别软化区的范围。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种现场步进式硬度测量方法，该方法包括以下步骤：

1)获取测量指令；

2)根据所述测量指令控制超声波硬度检测装置移动至指定位置，采集该指定位置的硬度测量值；

3)多次重复步骤2)，自动获得多个指定位置的硬度测量值，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。

本发明还提供一种实现所述的现场步进式硬度测量方法的硬度测量***，包括：

超声波硬度检测装置，用于检测待测部件的硬度；

步进马达驱动装置，用于携带超声波硬度检测装置移动至指定位置；

程序控制装置，用于响应测量指令，根据所述测量指令向所述步进马达驱动装置发送移动至指定位置的步进指令，并当所述步进马达驱动装置到达指定位置时，向所述超声波硬度检测装置发送硬度检测指令，同时保存测量数据，所述测量数据包括指定位置及对应的硬度测量值；

测量结果统计装置，用于接收所述程序控制装置上传的测量数据，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。

进一步地，所述超声波硬度检测装置包括：

第一信号接收反馈单元，用于接收所述硬度检测指令，并反馈硬度测量值；

超声波硬度计，用于响应所述硬度检测指令执行检测动作，获取硬度测量值。

进一步地，所述步进马达驱动装置包括：

信号接收单元，用于接收所述步进指令；

马达推进器，用于响应所述步进指令，携带超声波硬度检测装置移动至指定位置；

安装平台，设置于所述马达推进器上，用于安装所述超声波硬度检测装置。

进一步地，所述测量指令包括部件材质、部件规格尺寸、检测位置、步进距离、步进方向和软化区识别硬度门槛值。

进一步地，该测量***还包括：

编码器计数装置，与所述步进马达驱动装置连接，用于测量所述步进马达驱动装置的移动距离和方向，并反馈给程序控制装置，实现步进马达驱动装置移动位置的实时监测与修正。

进一步地，所述编码器计数装置包括：

距离传感器，用于测量移动距离；

方向感应器，用于测量移动方向；

第二信号接收反馈单元，用于接收并响应程序控制装置发送的修正指令，向程序控制装置反馈实时测量的移动距离和方向。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明通过自动移动方式实现待测部件不同位置的硬度测量，从而快速有效的检测并识别软化区的范围。

2)本发明通过步进马达驱动装置实现超声波硬度检测装置的自动移动及硬度测量，结构简单，控制方便可靠。

3)本发明设置软化区识别硬度门槛值，通过程序实现多处硬度测量值与软化区识别硬度门槛值比对，快速获得软化区位置范围。

4)本发明还设置有编码器计数装置，可对步进马达驱动装置的移动过程进行实时监测和修正，进一步提高检测精度。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图；

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例实现一种现场步进式硬度测量方法，该方法包括以下步骤：

S101，获取测量指令，包括测量指令包括部件材质、部件规格尺寸、检测位置、步进距离、步进方向和软化区识别硬度门槛值等；

S102，根据测量指令控制超声波硬度检测装置移动至指定位置，采集该指定位置的硬度测量值；

S103，判断是否所有位置都测量完成，若是，则执行步骤S103，若否，则返回步骤S102；

S104，获得多个指定位置的硬度测量值，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。

本实施例中，如图2所示，实现上述现场步进式硬度测量方法的硬度测量***包括超声波硬度检测装置1、步进马达驱动装置2、程序控制装置3和测量结果统计装置4，其中，超声波硬度检测装置1用于检测待测部件的硬度；步进马达驱动装置2用于携带超声波硬度检测装置移动至指定位置；程序控制装置3用于响应测量指令，根据测量指令向步进马达驱动装置发送移动至指定位置的步进指令，并当步进马达驱动装置到达指定位置时，向超声波硬度检测装置发送硬度检测指令，同时保存测量数据，测量数据包括指定位置及对应的硬度测量值，在接收到一个位置的测量数据后向步进马达驱动装置发送到下一个指定位置的步进指令；测量结果统计装置4用于接收程序控制装置上传的测量数据，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。

在某些实施例中，程序控制装置3可以为一控制计算机或一单片机，测量结果统计装置4可以为一上位机。

在某些实施例中，超声波硬度检测装置1包括相连接的第一信号接收反馈单元和超声波硬度计，第一信号接收反馈单元用于接收硬度检测指令，并反馈硬度测量值；超声波硬度计，用于响应硬度检测指令执行检测动作，获取硬度测量值。

在某些实施例中，步进马达驱动装置2包括信号接收单元、马达推进器和安装平台，信号接收单元用于接收步进指令；马达推进器用于响应步进指令，携带超声波硬度检测装置移动至指定位置；安装平台设置于马达推进器上，用于安装超声波硬度检测装置。

在某些实施例中，硬度测量***还可以包括编码器计数装置5，与步进马达驱动装置2连接，用于测量步进马达驱动装置2的移动距离和方向，并反馈给程序控制装置3，实现步进马达驱动装置移动位置的实时监测与修正。编码器计数装置可以包括距离传感器、方向感应器和第二信号接收反馈单元，第二信号接收反馈单元接收并响应程序控制装置发送的修正指令，向程序控制装置反馈实时测量的移动距离和方向，从而使程序控制装置可以对步进马达驱动装置的移动过程实现实时监测与修正。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种现场步进式硬度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)获取测量指令；

2)根据所述测量指令控制超声波硬度检测装置移动至指定位置，采集该指定位置的硬度测量值；

3)多次重复步骤2)，自动获得多个指定位置的硬度测量值，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。

2.一种实现如权利要求1所述的现场步进式硬度测量方法的硬度测量***，其特征在于，包括：

超声波硬度检测装置，用于检测待测部件的硬度；

步进马达驱动装置，用于携带超声波硬度检测装置移动至指定位置；

程序控制装置，用于响应测量指令，根据所述测量指令向所述步进马达驱动装置发送移动至指定位置的步进指令，并当所述步进马达驱动装置到达指定位置时，向所述超声波硬度检测装置发送硬度检测指令，同时保存测量数据，所述测量数据包括指定位置及对应的硬度测量值；

测量结果统计装置，用于接收所述程序控制装置上传的测量数据，将各指定位置的硬度测量值与软化区识别硬度门槛值进行比对，获得待测部件的软件区范围。

3.根据权利要求2所述的硬度测量***，其特征在于，所述超声波硬度检测装置包括：

第一信号接收反馈单元，用于接收所述硬度检测指令，并反馈硬度测量值；

超声波硬度计，用于响应所述硬度检测指令执行检测动作，获取硬度测量值。

4.根据权利要求2所述的硬度测量***，其特征在于，所述步进马达驱动装置包括：

信号接收单元，用于接收所述步进指令；

马达推进器，用于响应所述步进指令，携带超声波硬度检测装置移动至指定位置；

安装平台，设置于所述马达推进器上，用于安装所述超声波硬度检测装置。

5.根据权利要求2所述的硬度测量***，其特征在于，所述测量指令包括部件材质、部件规格尺寸、检测位置、步进距离、步进方向和软化区识别硬度门槛值。

6.根据权利要求2所述的硬度测量***，其特征在于，还包括：

编码器计数装置，与所述步进马达驱动装置连接，用于测量所述步进马达驱动装置的移动距离和方向，并反馈给程序控制装置，实现步进马达驱动装置移动位置的实时监测与修正。

7.根据权利要求6所述的硬度测量***，其特征在于，所述编码器计数装置包括：

距离传感器，用于测量移动距离；

方向感应器，用于测量移动方向；

第二信号接收反馈单元，用于接收并响应程序控制装置发送的修正指令，向程序控制装置反馈实时测量的移动距离和方向。