半空心铆钉的检测方法

　　在重大机械上，铆钉数量多达150~200万件。如此大量铆钉联接的装配可以使用自动钻铆系统进行装配，也可以使用手工铆接进行铆接。大量的铆钉连接 的传统行业标准检测方法是用铆钉镦头卡规、镦头检查样板、塞尺、带辅助支架的千分表等进行抽样检测 。这种传统的检测方法检测速度相对较低，检测精度也不 是太高，读数相对困难，对检测人员要求相对较高。因此笔者设计了一种新型的测量工具，它可以降低对测量人员的要求，提高半空心铆钉测量的精度和效率。

　　1 测量系统的总体构成

　　2 系统元件的选用1)测量器具的设计

　　实心铆钉铆接后的检测主要对铆接过后形成镦头的直径和高度进行测量。设计的测量器具具有测量高度、深度、直径等功能。可以借鉴游标卡尺的功能，进行改进，使其可以与位移传感器进行连接，这样就可以提高测量精度和效率，同时降低工人的劳动强度。

　　2)位移传感器的选择

　　由于实心铆钉铆接变形检测系统主要针对航空工业进行设计的，它的检测对象主要是铆接过后形成镦头的直径和高度，这些尺寸范围较小，一般不会超过 20mm。并且要求测量的精度较高，要精确到0.1mm 。因而在位移传感器的选用上要求是高精度量程小的位移传感器。在比较阻粉热塑大量的传感器的性能 后选用小量 位移传感器PTR—V1这种传感器是电阻式传感器。它是用特殊工艺将DAP (邻苯二甲酸二稀丙脂)电压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为 电阻体。特点是： 平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。电阻式传感器的基本原理是在附加电源的参与下，将被测量的 变化转换成电阻值的变化，然后通过测控该电阻值达到测控被测量的目的。传感器由触点机构和电阻器两部分组成，如图4N示。电刷固定在被测控物体上， 电阻丝的一个固定端和滑动的触点之间的电阻是与被测量值位移x相 对应的，R为电位器总电阻，L为电位器总行程，X为电刷行程，Rx为对应电刷行程X的电阻值。当被测非电量(例如位移量s)变化时，使活动触点带动电位器 上的电刷滑动到相应位置，其输出信号是电阻值Rx。由于在电位器两端加有电压E，整个电阻回路上就有电流通过，该电流在Rx两端产生压降，其大小为：U= (R /R)E (1)

　　因为：R /R=X/L (2)

　　由(1)和(2)式得：X=LU/E

　　因此通过原理图中电压表的数值就可以算出位移数量x。

　　3 数据采集及其软件设计

　　测量系统软件设计

　　测量系统使用VB6.0进行软件的编程。图6为程序流程图，图7为进入测量系统的界面。测量系统的设计主要包括面板和功能程序的设计。面板是用来操作测 量的命令按钮和选取铆钉直径参数;功能程序用来完成系统各项测试功能。通过测量，传感器上的信号通过数据采集卡采集后，由RS232串口通信送到计算机 中， 在测量系统软件的界面上显示出来。软件对测量的数据进行判断，判断铆接过后铆钉的变形是否合格，如果不合格则给出修正意见。还可以将数据保存在计算 机中的文本文档中，以备查询。数据采集处理是通过各个检测命令按钮的回调函数来实现的。为了不丢失数据，实现连续采集，系统采用数据采集卡的双缓冲模式。时钟控件(Timer)对采集时间控制使数据显示自动刷新并输出位移大小。