基于不锈钢和铝合金的力传感器

技术领域

本发明涉及一种通过X射线衍射测量金属和其他结晶材料中的残余应力量的装置，具体涉及一种基于不锈钢和铝合金的力传感器。

背景技术

现有技术对钢铁中应力的非破坏性X射线分析非常成功，然而，还没有专用于确定镍或钛合金样品中的残余应力的装置，如果需要确定镍或钛合金样品中的残余应力，必须对现有装置进行重新设计和大幅度修改。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供基于不锈钢和铝合金的力传感器，专用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，设计简单。

本发明是这样实现的，本发明基于不锈钢和铝合金的力传感器所采用的技术方案是：基于不锈钢和铝合金的力传感器，用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，包括：

具有特定材料靶的第一X射线管，通过X射线束照射以特定角度撞击在表面区域上的样品表面区域；

具有特定材料靶的第二X射线管，通过X射线束照射样品的相同表面区域，同时以另一特定角度撞击；

用于检测来自特定晶面的衍射X射线的第一检测管；

第二检测管，用于检测来自另一个等效和特定晶面的衍射X射线；

第一电路，用于响应所述第一检测管的输出，以提供与衍射X射线强度成比例的输出；

第二电路，用于响应所述第二检测管的输出，以提供与衍射X射线强度成比例的输出；

定位装置，用于根据所述第一电路和所述第二电路的输出差异定位所述第一检测管和所述第二检测管；

检测装置，用于检测所述第一检测管和所述第二检测管的角位置；

聚焦装置，用于保持所述第一检测管和所述第二检测管以及所述第一X射线管和所述第二X射线管的聚焦圆点。

进一步地，所述力传感器的材料采用不锈钢和铝合金。

进一步地，所述聚焦装置包括用于使所述第一X射线管的X射线束行进的距离与所述第二X射线管的X射线束行进的距离相等的装置。

进一步地，所述聚焦装置还包括用于使衍射X射线行进到所述第一检测管的距离和衍射X射线行进到所述第二X射线管的距离相等的装置。

进一步地，所述聚焦装置还包括延伸构件，所述延伸构件与所述第一X射线管的端部相连接，以使样品被布置在与所述第一X射线管和所述第二X射线管间隔特定距离处。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器，用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，包括：具有特定材料靶的第一X射线管，具有特定材料靶的第二X射线管，用于检测来自特定晶面的衍射X射线的第一检测管，用于检测来自另一个等效和特定晶面的衍射X射线的第一检测管，用于响应第一检测管的输出的第一电路，用于响应第二检测管的输出的第二电路，用于根据第一电路和第二电路的输出差异定位第一检测管和第二检测管的定位装置，用于检测第一检测管和第二检测管的角位置的检测装置，以及用于保持第一检测管和第二检测管以及第一X射线管和第二X射线管的聚焦圆点的聚焦装置；本发明专用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，设计简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器的示意图。

图2是本发明实施例提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器的第一X射线管或第二X射线管的局部侧视图。

图3是本发明实施例提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器的第一检测管或第二检测管的平面图。

图4是本发明实施例提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器的第一检测管或第二检测管的尖端的局部剖视图。

图5是本发明实施例提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器的延伸构件耦合至第一X射线管或第二X射线管的端部的平面图。

图6是本发明实施例提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器的延伸构件的侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合附图与具体实施例，对本发明的技术方案做详细的说明。

本发明提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器，用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，包括：

具有特定材料靶的第一X射线管，通过X射线束照射以特定角度撞击在表面区域上的样品表面区域；

具有特定材料靶的第二X射线管，通过X射线束照射样品的相同表面区域，同时以另一特定角度撞击；

用于检测来自特定晶面的衍射X射线的第一检测管；

第二检测管，用于检测来自另一个等效和特定晶面的衍射X射线；

第一电路，用于响应所述第一检测管的输出，以提供与衍射X射线强度成比例的输出；

第二电路，用于响应所述第二检测管的输出，以提供与衍射X射线强度成比例的输出；

定位装置，用于根据所述第一电路和所述第二电路的输出差异定位所述第一检测管和所述第二检测管；

检测装置，用于检测所述第一检测管和所述第二检测管的角位置；

聚焦装置，用于保持所述第一检测管和所述第二检测管以及所述第一X射线管和所述第二X射线管的聚焦圆点。

上述提供的基于不锈钢和铝合金的力传感器，用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，包括：具有特定材料靶的第一X射线管，具有特定材料靶的第二X射线管，用于检测来自特定晶面的衍射X射线的第一检测管，用于检测来自另一个等效和特定晶面的衍射X射线的第一检测管，用于响应第一检测管的输出的第一电路，用于响应第二检测管的输出的第二电路，用于根据第一电路和第二电路的输出差异定位第一检测管和第二检测管的定位装置，用于检测第一检测管和第二检测管的角位置的检测装置，以及用于保持第一检测管和第二检测管以及第一X射线管和第二X射线管的聚焦圆点的聚焦装置；本发明专用于确定镍或钛合金样品中的残余应力，设计简单。

作为本发明的一种实施方式，所述力传感器的材料采用不锈钢和铝合金。

作为本发明的一种实施方式，所述聚焦装置包括用于使所述第一X射线管的X射线束行进的距离与所述第二X射线管的X射线束行进的距离相等的装置。

作为本发明的一种实施方式，所述聚焦装置还包括用于使衍射X射线行进到所述第一检测管的距离和衍射X射线行进到所述第二X射线管的距离相等的装置。

作为本发明的一种实施方式，所述聚焦装置还包括延伸构件，所述延伸构件与所述第一X射线管的端部相连接，以使样品被布置在与所述第一X射线管和所述第二X射线管间隔特定距离处。

参照图1至图6，为本发明的一个优选实施例：

如图1所示，所述力传感器包括具有铬靶的第一X射线管11和具有铬靶的第二X射线管12，第一X射线管11和第二X射线管12同时用X射线束照射两个不同角度撞击的表面区域，第一X射线管11和第二X射线管12的X射线束行进的距离相等，这些距离必须保持相等才能使设备运行；所述力传感器还包括第一检测管13和第二检测管14，用于检测在等效的特定晶面中的衍射X射线；第二检测管14沿着衍射X射线束远离样品移动特定的距离，以便使与第一检测器管13和第二检测管14与样品的距离相等。

如图2所示，第一X射线管11与样品分开特定距离A，第二X射线管12垂直于第二X射线管12的的平行X射线束从第一X射线管11移动特定的距离；第一X射线管11和第二X射线管12用于测量钛合金样品中的应力时，具有由钴形成的靶；第一X射线管11和第二X射线管12用于测量镍样品中的应力时，具有由铜形成的靶。

如图3所示，第二检测管14设计为具有152°到162°的衍射角的满刻度，参照图4，第一检测管13和第二检测管14中的每一个过滤器组合41，包括具有一定厚度的钢箔过滤器元件和氧化物过滤器元件，以便滤除有害的大量荧光和信噪比；过滤器组合41的最优组合是具有一定厚度的钢箔和氧化铁。

参照图5和图6是延伸构件51的平面图和侧视图，延伸构件51连接到第一X射线管11的尖端如图5所示，延伸构件51的侧视图如图6所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。