本發(fā)明涉及一種模擬多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)及其試驗(yàn)方法，屬于物體的探測(cè)（g01v）。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的發(fā)展，對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的可靠性有了更高的要求。其中，多余物的存在對(duì)系統(tǒng)可靠性會(huì)造成很大威脅，輕則引起局部運(yùn)行故障，重則導(dǎo)致嚴(yán)重的航空航天事故。因此開發(fā)出性能更高的多余物檢測(cè)技術(shù)迫在眉睫。例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配中在其內(nèi)部可能會(huì)存在多余物，這些多余物通常呈顆粒狀并經(jīng)常分布于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部不同的有隔斷夾層中。目前已知的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部多余物的方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)表面貼聲發(fā)射傳感器，通過驅(qū)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來使其內(nèi)部的多余物與夾層和隔斷發(fā)生撞擊振動(dòng)，再采集振動(dòng)信號(hào)外輸后進(jìn)行處理來獲知多余物在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的位置。但是，這樣檢測(cè)的方式直接拿發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)本身裝配。如果完全按照發(fā)動(dòng)機(jī)來模擬建立一套試驗(yàn)裝置，裝置結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜且成本代價(jià)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何方便地模擬多余物撞擊試驗(yàn)，以探究和得到模擬的多余物和被測(cè)物的各項(xiàng)性能指標(biāo)并判斷是否滿足實(shí)際試驗(yàn)要求。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案一是：一種模擬多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)，包括四方框架和控制器，所述四方框架包括上、下兩水平四邊框和聯(lián)接上、下兩水平四邊框的四角的四根豎桿，

3、在上四邊框的相對(duì)兩上邊桿上設(shè)置間隔分布的插孔并插設(shè)有四邊條架，所述四邊條架含有四條邊棍，相對(duì)兩條邊棍底部設(shè)有插入所述插孔的插條，相對(duì)兩條邊棍上套設(shè)有兩個(gè)第一可松緊滑塊，兩個(gè)第一可松緊滑塊上各套設(shè)有兩豎管，兩豎管頂端架設(shè)有一根導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿上套設(shè)有第二可松緊滑塊，所述第二可松緊滑塊設(shè)有漏斗，所述漏斗貫穿第二可松緊滑塊，兩豎管之間還架設(shè)有與導(dǎo)向桿平行的第一標(biāo)尺，在相對(duì)兩條邊棍的一條邊棍的兩端之間架設(shè)垂直所述第一標(biāo)尺的第二標(biāo)尺；

4、在下四邊框的相對(duì)兩下邊桿上架設(shè)有底梁，所述底梁上設(shè)有安裝座板，所述安裝座板上設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸端聯(lián)接一豎連桿的一端，所述豎連桿的另一端鉸接有方盤，所述方盤平展位于上四邊框的上方和四邊條架的下方之間；所述方盤的底部中心位置設(shè)有聲波傳感器；

5、試驗(yàn)時(shí)，以方盤模擬被測(cè)試物的展開面，選配模擬多余物的模擬物放入漏斗并從漏斗掉落在所述方盤的上表面，所述控制器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)使豎連桿擺動(dòng)并使方盤與水平面形成不同的傾角，所述漏斗底部出口與所述方盤的高度用直尺測(cè)量讀取，所述模擬物掉落在所述方盤的位置坐標(biāo)值用第一標(biāo)尺和第二標(biāo)尺測(cè)量讀取，所述聲波傳感器用于捕捉所述模擬物與所述方盤撞擊的信號(hào)。

6、進(jìn)一步，所述方盤的上表面設(shè)有陣列布置的方格；所述方盤的下表面固定有條軸，所述條軸上固定有鉸鏈，所述豎連桿的另一端與鉸鏈鉸接；所述電機(jī)的輸出軸端通過鍵聯(lián)接有小圓盤，所述小圓盤的外側(cè)設(shè)有動(dòng)銷，所述豎連桿的一端設(shè)有銷孔，所述動(dòng)銷插入銷孔。

7、進(jìn)一步，所述上四邊框的下表面固設(shè)有支架，所述支架上設(shè)置有噪聲發(fā)生器和激振器。

8、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案二是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種模擬多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的多余物的最小質(zhì)量，包括以下步驟：

9、1）選取多種質(zhì)量規(guī)格同一材質(zhì)用于模擬多余物的第一組模擬物；

10、2）通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，使其置于方盤中間方格的中心處，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與方盤之間高度為一個(gè)設(shè)定值；

11、3）通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤擺動(dòng)至0°水平狀態(tài)；

12、4）由重至輕依次將不同質(zhì)量規(guī)格的第一組模擬物放入漏斗，聲波傳感器將接收到的每種模擬物落下撞擊方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

13、5）若出現(xiàn)相鄰的兩種質(zhì)量的模擬物一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能，則判斷聲波傳感器能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)的模擬物所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量是最小可檢測(cè)質(zhì)量；

14、若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)，判斷第一組的模擬物的質(zhì)量規(guī)格均偏大，則按照小于第一組模擬物中的最小質(zhì)量更換多種質(zhì)量規(guī)格同一材質(zhì)的第二組模擬物按上述步驟2）-4）重新進(jìn)行試驗(yàn)，直至出現(xiàn)相鄰的兩種質(zhì)量規(guī)格的模擬物一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能；

15、若聲波傳感器均不能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)，判斷第一組的模擬物的質(zhì)量規(guī)格均偏小，則按照大于第一組模擬物中的最大質(zhì)量更換多種質(zhì)量規(guī)格同一材質(zhì)的第三組模擬物按上述步驟2）-4）重新進(jìn)行試驗(yàn)，直至出現(xiàn)相鄰的兩種質(zhì)量規(guī)格的模擬物一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能。

16、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案三是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種用于多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下多余物的材質(zhì)對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的影響，包括以下步驟：

17、1）選取一組同一質(zhì)量規(guī)格的多種不同材質(zhì)用于模擬多余物的模擬物；

18、2）通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，使其置于方盤中間方格的中心處，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與方盤之間高度為一個(gè)設(shè)定值；

19、3）通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤擺動(dòng)至0°水平狀態(tài)；

20、4）依次將同一質(zhì)量規(guī)格的多種不同材質(zhì)的模擬物放入漏斗，聲波傳感器將接收到的每種模擬物落下撞擊方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

21、5）若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)且信號(hào)參數(shù)完全相同，則判斷材質(zhì)對(duì)于所述試驗(yàn)平臺(tái)的檢測(cè)無影響；

22、若聲波傳感器能接收到一種材質(zhì)的模擬物的聲波振動(dòng)信號(hào)而無法接收到其余材質(zhì)的模擬物的聲波振動(dòng)信號(hào)，或只有一種材質(zhì)的模擬物的聲波振動(dòng)信號(hào)無法被聲波傳感器接收到，則判斷材質(zhì)對(duì)于所述試驗(yàn)平臺(tái)的檢測(cè)有影響，而且材質(zhì)表面硬度越大的模擬物越容易檢測(cè)出。

23、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案四是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種用于多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的最小落下碰撞高度，包括以下步驟：

24、1）選取一組同規(guī)格用于模擬多余物的模擬物，所述規(guī)格包括質(zhì)量和材質(zhì)；

25、2）通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤擺動(dòng)至0°水平狀態(tài)；

26、3）通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，使其置于方盤中間方格的中心處，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與方盤之間的多個(gè)高度值作為第一組高度設(shè)定值；

27、4）依次將同一規(guī)格的模擬物放入漏斗，調(diào)整漏斗底部出口與方盤之間高度分別為第一組高度設(shè)定值，聲波傳感器將接收到的模擬物從不同高度落下撞擊方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

28、5）若兩相鄰兩個(gè)高度設(shè)定值的模擬物撞擊方盤一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能，判斷聲波傳感器能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)高度設(shè)定值是所述試驗(yàn)平臺(tái)的最小落下碰撞高度；

29、若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)，判斷第一組高度設(shè)定值偏大需降低，則按照小于第一組高度設(shè)定值中的最小值重新標(biāo)定第二組高度設(shè)定值，再按上述步驟2）-4）重新進(jìn)行試驗(yàn)，直至出現(xiàn)兩相鄰兩個(gè)高度設(shè)定值的模擬物撞擊方盤一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能；

30、若聲波傳感器均不能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)，判斷第一組高度設(shè)定值偏小需增高，則按照大于第一組高度設(shè)定值中的最大值重新標(biāo)定第三組高度設(shè)定值，再按上述步驟2）-4）重新進(jìn)行試驗(yàn)，直至出現(xiàn)兩相鄰兩個(gè)高度設(shè)定值的模擬物撞擊方盤一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能。

31、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案五是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種用于多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下物碰撞角度對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的影響，包括以下步驟：

32、1）選取一組同規(guī)格用于模擬多余物的模擬物，所述規(guī)格包括質(zhì)量和材質(zhì)；

33、2）通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，使其置于方盤中間方格的中心處，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與方盤之間高度為一個(gè)設(shè)定值；

34、3）依次將同一質(zhì)量且同一材質(zhì)模擬的模擬物放入漏斗，通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤分別擺動(dòng)至0°并按設(shè)定角度值沿0°上下偏移至多個(gè)角度；聲波傳感器將接收到的模擬物落下撞擊方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

35、4）若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)且接收到的信號(hào)參數(shù)完全一致，判斷多余物的碰撞角度對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的檢測(cè)無影響；

36、若有兩個(gè)角度不能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)或雖然能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)但接收到的信號(hào)參數(shù)不一致時(shí)，判斷多余物的碰撞角度對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)有影響。

37、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案六是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種用于多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下多余物的形狀對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的影響，包括以下步驟：

38、1）選取一組同一質(zhì)量不同材質(zhì)用于模擬多余物的模擬物；

39、2）通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，使其置于方盤中間方格的中心處，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與方盤之間高度為一個(gè)設(shè)定值；

40、3）通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤擺動(dòng)至0°水平狀態(tài)；

41、4）依次將同一質(zhì)量且不同材質(zhì)的模擬物放入漏斗，聲波傳感器將接收到的每種模擬物落下撞擊方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

42、5）若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)且接收到的信號(hào)參數(shù)完全相同，判斷形狀對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的檢測(cè)無影響；

43、若聲波傳感器出現(xiàn)接收不到聲波振動(dòng)信號(hào)或接收到的信號(hào)參數(shù)不一致的情況，說明形狀對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)有影響。

44、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案七是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種用于多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下被測(cè)物的規(guī)格對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的影響，包括以下步驟：

45、1）選取一組同一規(guī)格用于模擬多余物的模擬物；

46、2）通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤擺動(dòng)至0°水平狀態(tài)；

47、3）選用不同規(guī)格的方盤分別安裝在所述試驗(yàn)工作臺(tái)，通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，使其置于每一種規(guī)格方盤中間方格的中心處，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與每一種規(guī)格方盤之間高度為一個(gè)設(shè)定值，所述方盤的規(guī)格包括厚度和材質(zhì)；

48、4）依次將同一規(guī)格的模擬物放入漏斗，聲波傳感器將接收到的模擬物落下撞擊每一種規(guī)格方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

49、5）若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)且接收到的信號(hào)參數(shù)完全相同，說明被測(cè)物的規(guī)格對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的檢測(cè)無影響；

50、若聲波傳感器接收到不同厚度方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)不一致而接收到不同材質(zhì)方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)完全相同時(shí)，說明被測(cè)物厚度對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的檢測(cè)有影響而被測(cè)物材質(zhì)對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的檢測(cè)無影響；

51、若聲波傳感器接收到不同厚度方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)度均較高而接收到不同材質(zhì)方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)完全相同時(shí)，說明被測(cè)物厚度越大，所述試驗(yàn)工作臺(tái)越易檢出多余物，反之則相反；

52、若聲波傳感器接收到不同厚度方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱不一致而接收到不同材質(zhì)方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)完全相同時(shí)，則需更換多個(gè)不同厚度且相同材質(zhì)的被測(cè)物重復(fù)步驟3）-4）進(jìn)行試驗(yàn)后重新判斷；

53、若聲波傳感器接收到不同厚度方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)一致而接收到不同材質(zhì)方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)不一致時(shí)，說明被測(cè)物的材質(zhì)對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)有影響而被測(cè)物厚度對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)無影響；

54、若聲波傳感器接收到不同厚度方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)一致而接收到不同材質(zhì)方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)信號(hào)的強(qiáng)度均較高，說明被測(cè)物的材質(zhì)剛度越大時(shí)，所述試驗(yàn)工作臺(tái)越易檢出多余物，反之則相反；

55、若聲波傳感器接收到不同厚度方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)一致而接收到不同材質(zhì)方盤的聲波振動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱不一致，則需更換多個(gè)不同材質(zhì)且相同厚度的被測(cè)物重復(fù)步驟3）-4）進(jìn)行試驗(yàn)后重新判斷。

56、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案八是：一種利用上述技術(shù)方案一的一種用于多余物檢測(cè)的試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)方法，用于探究設(shè)定試驗(yàn)條件下多余物碰撞被測(cè)物的點(diǎn)位對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)試驗(yàn)的影響，包括以下步驟：

57、1）選取一組同一規(guī)格用于模擬多余物的模擬物；

58、2）通過導(dǎo)向桿和第二可松緊滑塊調(diào)整漏斗位置，控制漏斗出口位置與方盤中心距離由近到遠(yuǎn)依次增大形成多個(gè)位置，用直尺標(biāo)定漏斗底部出口與方盤之間高度為一個(gè)設(shè)定值；

59、3）通過控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)方盤擺動(dòng)至0°水平狀態(tài)；

60、4）依次將同一規(guī)格的模擬物放入漏斗，分別記錄模擬物在多個(gè)漏斗出口位置落下撞擊方盤的點(diǎn)位；利用第一標(biāo)尺和第二標(biāo)尺讀取點(diǎn)位的平面坐標(biāo)值；同時(shí)聲波傳感器將接收到的聲波振動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎?/p>

61、5）若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)且接收到的信號(hào)參數(shù)完全相同，判斷多余物碰撞被測(cè)物的點(diǎn)位對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)無影響；

62、若聲波傳感器均能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)但接收到的信號(hào)參數(shù)不一致，說明多余物碰撞被測(cè)物的點(diǎn)位對(duì)所述試驗(yàn)工作臺(tái)的試驗(yàn)有影響；

63、若出現(xiàn)兩相鄰兩個(gè)模擬物撞擊方盤點(diǎn)位中的一個(gè)能被聲波傳感器接收到聲波振動(dòng)信號(hào)而另一個(gè)不能，則判斷聲波傳感器能接收到聲波振動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位是所述試驗(yàn)平臺(tái)的多余物碰撞被測(cè)物的臨界點(diǎn)位。

64、本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明設(shè)計(jì)了試驗(yàn)工作臺(tái)，可以將方盤模擬任一被測(cè)物的展開面，同時(shí)將模擬多余物的模擬物放入漏斗從漏斗出口落下與方盤產(chǎn)生撞擊，設(shè)置模擬物和方盤的不同規(guī)格數(shù)據(jù)作為試驗(yàn)條件變量，通過標(biāo)記漏斗出口與方盤的高度以及記錄撞擊的點(diǎn)位的平面坐標(biāo)值和聲波振動(dòng)信號(hào)，得出模擬物和方盤是否滿足檢測(cè)多余物的試驗(yàn)條件，即可為本發(fā)明設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)是否能夠進(jìn)行實(shí)際模擬多余物撞擊被測(cè)物的試驗(yàn)提供依據(jù)。本發(fā)明的試驗(yàn)工作臺(tái)通過模擬多余物撞擊方盤的試驗(yàn)，將復(fù)雜的實(shí)際被測(cè)物內(nèi)多余物檢測(cè)轉(zhuǎn)變成本發(fā)明的多種簡(jiǎn)單檢測(cè)過程，減輕了實(shí)際被測(cè)物內(nèi)對(duì)多余物檢測(cè)的難度和繁瑣度。