[发明专利]一种应用于汽车铸造件的成分测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车铸造件成分测量领域，特别涉及到一种应用于汽车铸造件的成分测量系统。

背景技术

车铸造件成分测量，现有的对汽车铸造件的样品组份进行测量在，主要再去化学反应法进行测量。

现有的测量方法或系统的实现的是破坏性测试。因此，提供一种非破坏性测试的方法就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的测试成分具有破坏性的技术问题。提供一种新的应用于汽车铸造件的成分测量系统，该测量系统具有非破坏性、具备测量速度快，测量精度高，并且不受环境因素的影响的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种应用于汽车铸造件的成分测量系统，包括光发生装置101，与光发生装置101连接的光纤耦合器102，与光纤耦合器连接的第一光纤自聚焦透镜103及光纤延迟线105；与所述第一光纤自聚焦透镜103依次连接的待测汽车铸造件104、第二光纤自聚焦透镜106，所述待测汽车铸造件104与金属电极109电连接；所述第二光纤自聚焦透镜106及光纤延迟线105连接到第二单模光纤耦合器107，所述单模光纤耦合器107与光谱接收仪108连接；所述第一光纤自聚焦透镜103用于将光纤耦合器的输出光转化为平型光束，第二光纤自聚焦透镜106用于聚焦待测汽车铸造件104的输出光；所述金属电极109用于提供直流电，包括正金属电极及负金属电极，所述待测汽车铸造件104两端分别连接正金属电极及负金属电极。

上述技术方案中，为优化，进一步地，所述光发生装置101为宽谱光发生装置。

进一步地，第一光纤耦合器102及第二光纤耦合器107耦合比均为2:1。

进一步地，所述第一光纤耦合器102及第二光纤耦合器107耦合比均为1:1。

进一步地，所述第一光纤耦合器102及第二光纤耦合器107均为单模光纤耦合器。

进一步地，所述光纤延迟线105为电动光纤延迟线。

进一步地，所述应用于汽车铸造件的成分测量系统用于测量汽车铸造件成分含量。

本发明还提供一种应用于汽车铸造件的成分测量系统的使用方法，包括：

(1)启动所述测量系统，确定比例系数k；

(2)测量光发生装置的中心波长和光谱宽度；

(3)移动光纤延迟线105，使得光谱接收仪108输出的干涉条纹包括两个干涉峰，记录λ_peak1及λ_peak2，第一峰值波长及第二峰值波长，所述第一峰值波长对应第一峰的光发生装置波长，第二峰值波长对应第二峰的光发生装置波长；

(4)通过金属电极109施加直流电于金属材料两端，记录第三峰值波长及第四峰值波长；所述第三峰值波长对应新的第一峰的光发生装置波长，第四峰值波长对应新的第二峰的光发生装置波长，根据步骤(3)中第一峰值波长及第二峰值波长，步骤(4)中第三峰值波长及第四峰值波长，计算Δλ₁及Δλ₂；

(5)根据Δλ₁，Δλ/λ_o＝(λ_o-λ_peak)/λ_o＝kΔx及步骤(1)中的比例系数k计算出Δx，根据Δx及U，计算出待测汽车铸造件的压电系数；

其中，Δλ＝Δλ1，λ_peak＝λ_peak1，Δλ1为第一峰的波长移动量，Δλ2为第二峰的波长移动量Δλ2，λ_o为光发生装置中心波长，λ_peak1为第一峰值强度，λ_peak2为第二峰值强度，U为施加在金属材料两端的电压。

进一步地，所述步骤(2)中移动光纤延迟线105，光谱接收仪108输出的干涉条纹包括两个干涉峰强度相等。

进一步第，所述步骤(1)包括：

(A)待测汽车铸造件两端不施加电压，移动光纤延迟线105，使得光谱接收仪108输出的干涉条纹包括两个强度相等的干涉峰；

(B)移动光纤延迟线105，记录步骤(1)中干涉峰的峰值波长的移动量和对应的电动光纤延迟线的位移量，测量N组数据；

(C)测量光发生装置的中心波长；

(D)线性拟合步骤(B)获得的N组数据及(C)中光发生装置的中心波长，计算出k；其中，N为≥6的正整数。

进一步地，所述Δλ＝Δλ2，λ_peak＝λ_peak2。