专利名称：Pcd刀片热电特性快速检测方法及检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种P⑶刀片热电特性的快速标定方法及装置。
背景技术：
在利用PCD刀片车削试验中，常用自然热电偶法来测量切削温度，而PCD刀片并非标准热电偶，所以使用前必须对其热电特性进行标定。传统的标定方法是将刀具材料制备成棒状组成热电偶，将热端置入定温环境(控温炉)等加热，通过测量不同加热温度下的热电偶产生的热电势时间标定的目的，这种标定方法准备待标定热电偶比较麻烦，PCD材料不易制成所需形状，且通过调节控温炉来改变标定温度缓慢，因此标定周期长，效率低，可采集的温度点少。此外，对于PCD材料而言，无法制备成棒状热电偶，其冷端引出比较困难，因此不适合采用传统标定方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有结构简单，操作简单，方便快捷，利用低压大电流点接触加热PCD刀片热点特性快速检测的方法及检测装置。一种P⑶刀片热电特性快速检测方法，包括如下步骤第一步首先利用夹具将厚度为0. 5mm的P⑶刀片固定；第二步利用两对直径为Imm的端部经过磨尖的镍铬-镍硅丝以一定的压力从两面对准顶紧在厚度为0. 5mm的PCD刀片的两端；第三步利用两对标准热电偶分别测量热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势；第四步利用第三步的热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势得到测量曲线，经过叠加后得到标定PCD刀片的热电特性。实现本发明的PCD片热电特性快速检测方法的检测装置，包括左右对称的第一石墨加热电极、第二石墨加热电极、夹持在第一石墨加热电极、第二石墨加热电极之间的PCD 刀片，位于第一石墨加热电极、第二石墨加热电极结合部设置标定装置，标定装置上分别设置用于测量试件热端温度的镍铬-镍硅丝标准热电偶与用于测量试件冷端温度的镍铬-镍硅丝标准热电偶，P⑶刀片通过压紧固定螺母与标定装置连接。本发明的P⑶刀片的厚度为0. 5mm, P⑶刀片上设有防止热传递的线切割槽。本发明的标定装置呈方拱形，两侧对称装有标准热电偶弹簧夹紧装置。本发明的压紧固定螺包括压紧螺母和刀片固定杆件，刀片固定杆件置于标定装置上方的通孔中，然后由压紧螺母固定。本发明的第一石墨加热电极、第二石墨加热电极水平放置，第一石墨加热电极、第二石墨加热电极固定于支撑套中，支撑套由螺栓固定在标定装置上，两端接入低电压大电流对热端进行加热。本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点本发明将厚度为0. 5mm的PCD刀片固定，然后将两对直径Imm的端部经过磨尖的镍铬——镍硅丝以一定的压力从两面对准顶紧在刀片的两端。由于PCD刀片厚度极�。梢匀衔馊植牧侠硐氲慕换阍谝坏�。因为冷端有温升，除试件热端配置单接点时的一对热电偶外，还在冷端点增加一对标准热电偶MCr-NiAl丝。在标定加热过程中，利用两对标准热电偶的4个输出端，同时检测热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势，经过叠加后得到标定PCD刀片的热电特性。在结构上加热用石墨电极与试件的接触面贴合良好，具有结构简单，操作简单，方便快捷的效果。
图1是本发明测量曲线示意图。图2是本发明P⑶刀片快速标定示意图。图3是本发明检测装置的结构示意图。图4是图3的侧视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明如图1、图2所示，将厚度为0. 5mm的P⑶刀片固定，然后将两对直径Imm的端部经过磨尖的镍铬——镍硅丝以一定的压力从两面对准顶紧在刀片的两端。由于PCD刀片厚度极�。梢匀衔馊植牧侠硐氲慕换阍谝坏�。因为冷端有温升，除试件热端T点配置单接点时的一对热电偶外，还需在冷端Tn点增加一对标准热电偶MCr-NiAl丝。在标定加热过程中，利用两对标准热电偶的4个输出端，同时检测下列3个热电势值Eab(TjT0)——热接点1处的标准热电偶AB(NiCr-NiSi)的热电势，称为热端电势；Eab(Tn, T0)——冷接点2处的标准热电偶AB(NiCr-NiSi)的热电势，称为冷端电势；Eac(T, Tn)——热、冷两接点处的两对标准热电偶的同名热电偶丝(NiCr-NiSi)间的热电势，即待标热电偶在热端温度为T、冷端温度为Tn时的热电势。因为Eac(T，Tn)并不是所要标定刀片材料的Ea。(T，Tci)，所以Ea。(T，T0)可按下列方法求得Eac (T，T0) = Eac (T，Tn) +Eac (Tn, T0)由于热传导的惯性，冷接点温升有一定滞后，故当热端温度T低于某一温度时，则有Eac(T，T0) = Eac(Τ, Tn)。热端温度为Ta时，Eac(Ta, T0)可按下列方法确定先在图1中曲线EAB(Tn，T0)上查出Ta对应的冷端温度Tna，再在曲线Eac(T，Tn)中的前半段上查出对应于热端温度Ta的热电势值Eac (Tna, T0)，然后叠加到对应热端温度Ta的热电势值Eac (Ta, T0)上， 便可得标定刀片材料所要求的EA。(Ta，T0)。图1、他2中的曲线EmCLTci)即为最终确定的标定结果，在图1中已举例示出当热端温度τ = Ta时的EAC(Ta，T0)的确定方法，余可类推。由此就可以得到镍铬一P⑶的热电特性曲线。为了提供尽可能高的升温速度，本装置采用的是一种低压大电流点接触加热的方案。如图3、图4本发明的P⑶片热电特性快速检测装置，包括左右对称的第一石墨加热电极1、第二石墨加热电极2、夹持在第一石墨加热电极1、第二石墨加热电极2之间的P⑶刀片9，位于第一石墨加热电极1、第二石墨加热电极2结合部设置标定装置3，标定装置3上分别设置用于测量试件热端温度的镍铬-镍硅丝标准热电偶4、5与用于测量试件冷端温度的镍铬-镍硅丝标准热电偶6、7，P⑶刀片9通过压紧固定螺母8与标定装置3连接。本发明的P⑶刀片的厚度为0. 5mm, P⑶刀片上设有防止热传递的线切割槽。本发明的标定装置3呈方拱形，两侧对称装有标准热电偶弹簧夹紧装置。本发明的压紧固定螺母8包括压紧螺母和刀片固定杆件，刀片固定杆件置于标定装置3上方的通孔中，然后由压紧螺母固定。 本发明的第一石墨加热电极1、第二石墨加热电极2水平放置，第一石墨加热电极 1、第二石墨加热电极2固定于支撑套中，支撑套由螺栓固定在标定装置3上，两端接入低电压大电流对热端进行加热。
权利要求
1.一种PCD刀片热电特性快速检测方法，其特征在于包括如下步骤第一步首先利用夹具将厚度为0. 5mm的PCD刀片固定；第二步利用两对直径为Imm的端部经过磨尖的镍铬-镍硅丝以一定的压力从两面对准顶紧在厚度为0. 5mm的PCD刀片的两端；第三步利用两对标准热电偶分别测量热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势；第四步利用第三步的热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势得到测量曲线，经过叠加后得到标定PCD刀片的热电特性。
2.一种实现权利要求1刀所述的PCD片热电特性快速检测方法的检测装置，包括左右对称的第一石墨加热电极(1)、第二石墨加热电极O)、夹持在第一石墨加热电极(1)、第二石墨加热电极⑵之间的PCD刀片(9)，位于第一石墨加热电极(1)、第二石墨加热电极(2) 结合部设置标定装置(3)，标定装置C3)上分别设置用于测量试件热端温度的镍铬-镍硅丝标准热电偶⑷、(5)与用于测量试件冷端温度的镍铬-镍硅丝标准热电偶(6)、(7)，PCD 刀片(9)通过压紧固定螺母(8)与标定装置C3)连接。
3.根据权利要求2所述的PCD片热电特性快速检测装置，其特征在于上述PCD刀片的厚度为0. 5mm, P⑶刀片上设有防止热传递的线切割槽。
4.根据权利要求2所述的PCD片热电特性快速检测装置，其特征在于上述标定装置 (3)呈方拱形，两侧对称装有标准热电偶弹簧夹紧装置。
5.根据权利要求2所述的PCD片热电特性快速检测装置，其特征在于上述压紧固定螺母(8)包括压紧螺母和刀片固定杆件，刀片固定杆件置于标定装置C3)上方的通孔中，然后由压紧螺母固定。
6.根据权利要求2所述的PCD片热电特性快速检测装置，其特征在于上述第一石墨加热电极(1)、第二石墨加热电极( 水平放置，第一石墨加热电极(1)、第二石墨加热电极 (2)固定于支撑套中，支撑套由螺栓固定在标定装置C3)上，两端接入低电压大电流对热端进行加热。
全文摘要
PCD刀片热电特性快速检测方法及检测装置，涉及一种PCD刀片热电特性的快速标定方法及装置。本发明首先利用夹具将厚度为0.5mm的PCD刀片固定；利用两对直径为1mm的端部经过磨尖的镍铬-镍硅丝以一定的压力从两面对准顶紧在厚度为0.5mm的PCD刀片的两端；利用两对标准热电偶分别测量热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势；利用上述热端电势、冷端电势、热冷两接点处的热电势得到测量曲线，经过叠加后得到标定PCD刀片的热电特性。本发明实现了结构简单，操作简单，方便快捷，利用低压大电流点接触加热的目的。
文档编号G01K15/00GK102243116SQ20111009497
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者傅玉灿, 刘鹏, 徐九华, 葛英飞 申请人:南京航空航天大学
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