一种汽车玻璃检测用抗压强度检测装置、系统及方法与流程

本发明属于汽车玻璃抗压强度检测技术领域，尤其涉及一种汽车玻璃检测用抗压强度检测装置、系统及方法。

背景技术：

目前，现有的汽车玻璃检测装置在进行检测时，需要对汽车玻璃进行固定，但是现有的固定构件结构复杂，并且在汽车玻璃受压移动时，会对汽车玻璃施加额外的牵引力，会对检测数据造成影响，压力检测是破坏性试验，所以需要有保护结构，防止工作人员受伤，因此，需要一种汽车玻璃检测用抗压强度检测装置来解决以上问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有汽车玻璃的固定构件结构复杂，并且在汽车玻璃受压移动时，会对汽车玻璃施加额外的牵引力，会对检测数据造成影响。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种汽车玻璃检测用抗压强度检测装置、系统及方法。

本发明是这样实现的，一种汽车玻璃检测用抗压强度检测系统，所述汽车玻璃检测用抗压强度检测系统包括：

检测样本处理模块，与中央控制模块连接，用于通过样本处理设备获取待检测的汽车玻璃样本，并对玻璃样本进行标号，同时确定玻璃样本的测试面，标注回弹测点；

数据采集模块，与中央控制模块连接，用于通过回弹仪采集汽车玻璃样本在回弹测点上进行抗压强度检测的原始检测数据集；

数据预处理模块，中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对采集的原始检测数据集进行筛选处理；

中央控制模块，与检测样本处理模块、数据采集模块、数据预处理模块、抗压强度检测模块、测强曲线建立模块、曲线拟合模块、评估模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述汽车玻璃检测用抗压强度检测系统各个模块的正常运行；

抗压强度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过压力机测试待检测的汽车玻璃样本的抗压强度实测值；

测强曲线建立模块，与中央控制模块连接，用于通过曲线建立程序根据筛选处理后的原始检测数据集和抗压强度实测值建立汽车玻璃的测强曲线；其中，所述建立汽车玻璃的测强曲线的计算式为：

其中，为汽车玻璃的强度换算值，rm为高强回弹仪测得的回弹值的平均值，rm为中型回弹仪测得的回弹值的平均值，a、b、c均为常数；

曲线拟合模块，与中央控制模块连接，用于通过曲线拟合程序对建立的测强曲线进行拟合，包括：

(1)获取汽车玻璃的测强曲线数据，并对数据进行缓存，形成缓存数据；

(2)对所述缓存数据进行离散希尔伯特变换，并提取得到特征数据；其中，通过下式对所述缓存数据进行离散希尔伯特变换，得到离散希尔伯特变换结果：

x^h(n)＝hilbert[x(n)]；

其中，x^h(n)为得到离散希尔伯特变换结果x^h(n)，且x^h(n)为复数；hilbert[·]表示离散希尔伯特变换；

通过下式提取得到特征数据：

其中，real{·}表示复数取实部运算，imag{·}表示复数取虚部运算，x^h(n)＝hilbert[x(n)]，得到离散希尔伯特变换结果x^h(n)，x^h(n)为复数，hilbert[·]表示离散希尔伯特变换；

(3)对所述特征数据进行多项式曲线拟合；

评估模块，与中央控制模块连接，用于通过评估程序根据测强曲线的拟合数据对汽车玻璃的抗压强度检测结果进行评估；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储采集的待检测的汽车玻璃样本的原始检测数据集、数据预处理结果、抗压强度实测值、测强曲线、曲线拟合结果以及抗压强度检测的评估结果；

更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对采集的待检测的汽车玻璃样本的原始检测数据集、数据预处理结果、抗压强度实测值、测强曲线、曲线拟合结果以及抗压强度检测的评估结果的实时数据进行更新显示。

进一步，数据采集模块中，所述通过回弹仪采集汽车玻璃样本在回弹测点上进行抗压强度检测的原始检测数据集，包括：

将汽车玻璃样本置于水平回弹装置上，利用回弹仪分别在试件两个侧面上依次测试8个回弹测点的回弹值，回弹仪施加的压力为60kn-100kn，并剔除3个最大值和3个最小值，取余下10个有效回弹值的平均值作为该试件的回弹代表值r，且回弹代表值r保留一位小数。

进一步，所述回弹仪包括中型回弹仪和高强回弹仪。

进一步，数据采集模块中，所述原始检测数据集包括待检测的汽车玻璃样本标准尺寸、编号、回弹测点和回弹值。

进一步，所述汽车玻璃样本标准尺寸为150mm×150mm×150mm，汽车玻璃设计强度等级为c15、c20、c25、c30、c35、c40、c50、c60、c70、c80共十个汽车玻璃强度等级，试件的测试龄期分别为12d、24d、50d。

进一步，抗压强度检测模块中，所述通过压力机测试待检测的汽车玻璃样本的抗压强度实测值，包括：

将汽车玻璃样本置于压力机承压板正中，利用压力机连续均匀加载荷至破坏，并计算抗压强度实测值，且抗压强度实测值保留一位小数。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的汽车玻璃检测用抗压强度检测系统的汽车玻璃检测用抗压强度检测装置，所述汽车玻璃检测用抗压强度检测装置包括：

工作台；

所述工作台的顶部焊接有两个竖直设置的立柱，两个立柱之间焊接有水平设置的横梁，横梁的顶部安装有压力传感器，横梁上滑动安装有两个竖直设置的竖杆，压力传感器位于两个竖杆之间，两个竖杆的顶端焊接有水平设置的安装板，安装板的底部焊接有竖直设置的圆杆，圆杆位于压力传感器的正上方，两个竖杆的底端焊接有水平设置的横板，横梁的底部安装有气缸，横梁下方设有竖直设置的压力杆，压力杆的顶端与气缸的活塞杆固定连接，横板套设于压力杆上，压力杆上滑动套设有防护罩，防护罩位于横板的下方，防护罩与两个立柱均滑动连接，压力杆上对称焊接有两个水平设置的固定板，固定板位于防护罩的下方，压力杆的底端安装有水平设置的压板，两个立柱相靠近一侧的底部均焊接有安装块，安装块的一端焊接有竖直设置的竖板，竖板的一侧开设有竖直设置的滑槽，竖板的顶端转动安装有竖直设置的双向螺纹杆，双向螺纹杆与滑槽内壁转动连接，滑槽内的两端滑动安装有两个夹块，两个夹块均与双向螺纹杆螺纹连接。

进一步，所述工作台上开设有通孔，通孔下方设有集料箱，集料箱底部四角均安装有设有脚刹的万向轮；

所述防护罩上开设有两个圆孔，两个立柱分别与两个圆孔内壁滑动连接；两个所述夹块相靠近的一侧均安装有防滑垫，防滑垫为橡胶材料制成；所述压板为圆形结构。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述的汽车玻璃检测用抗压强度检测系统。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的汽车玻璃检测用抗压强度检测系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测方法，通过转动双向螺纹杆，使得两个夹块相靠近，从而对汽车玻璃进行有效的固定，简单实用，避免了对汽车玻璃施加额外的牵引力，保障了检测数据的准确性；通过气缸的活塞杆的延伸可以使压力杆向下移动，压力杆带动横板、固定板和压板向下移动，横板带动压板，压板带动安装板，安装板带动圆杆，圆杆就会对压力传感器产生压力，当压力杆下降到一定位置时，防护罩与工作台表面接触，此时固定板与防护罩脱离，防护罩即可实现防护作用，同时压力杆可以继续向下运动，然后压板即可对汽车玻璃产生压力，从而实现了既可以进行抗压强度检测同时也可以对人员进行防护，避免了人员受伤。同时，本发明采用中型回弹仪和高强回弹仪组合回弹检测汽车玻璃抗压强度，提高了汽车玻璃抗压强度的检测精度；通过对强度等级为c20-c45、c50-c100的汽车玻璃分别建立强度曲线，拓展了回弹仪的使用范围，减少规范之间的交差、仪器使用的限制，使汽车玻璃强度推定更加方便、快捷；通过曲线拟合模块利用曲线拟合程序对建立的测强曲线进行拟合，解决传统曲线拟合方法拟合精度不高的问题，经过多次测试，此种方法有效、可行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述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汽车玻璃检测用抗压强度检测装置结构示意图；

图2是本发明实施例提供的竖板和双向螺纹杆的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测系统结构框图；

图4是本发明实施例提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测方法流程图；

图5是本发明实施例提供的通过曲线拟合模块利用曲线拟合程序对建立的测强曲线进行拟合的方法流程图；

图中：1、工作台；2、立柱；3、横梁；4、压力传感器；5、竖杆；6、安装板；7、圆杆；8、横板；9、气缸；10、压力杆；11、防护罩；12、固定板；13、压板；14、安装块；15、竖板；16、双向螺纹杆；17、滑槽；18、夹块；19、通孔；20、集料箱；21、检测样本处理模块；22、数据采集模块；23、数据预处理模块；24、中央控制模块；25、抗压强度检测模块；26、测强曲线建立模块；27、曲线拟合模块；28、评估模块；29、数据存储模块；30、更新显示模块。

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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种汽车玻璃检测用抗压强度检测装置、系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

请参阅图1-2，本发明实施例提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测装置，包括工作台1，工作台1的顶部焊接有两个竖直设置的立柱2，两个立柱2之间焊接有水平设置的横梁3，横梁3的顶部安装有压力传感器4，横梁3上滑动安装有两个竖直设置的竖杆5，压力传感器4位于两个竖杆5之间，两个竖杆5的顶端焊接有水平设置的安装板6，安装板6的底部焊接有竖直设置的圆杆7，圆杆7位于压力传感器4的正上方，两个竖杆5的底端焊接有水平设置的横板8，横梁3的底部安装有气缸9，横梁3下方设有竖直设置的压力杆10，压力杆10的顶端与气缸9的活塞杆固定连接，横板8套设于压力杆10上，压力杆10上滑动套设有防护罩11，防护罩11位于横板8的下方，防护罩11与两个立柱2均滑动连接，压力杆10上对称焊接有两个水平设置的固定板12，固定板12位于防护罩11的下方，压力杆10的底端安装有水平设置的压板13，两个立柱2相靠近一侧的底部均焊接有安装块14，安装块14的一端焊接有竖直设置的竖板15，竖板15的一侧开设有竖直设置的滑槽17，竖板15的顶端转动安装有竖直设置的双向螺纹杆16，双向螺纹杆16与滑槽17内壁转动连接，滑槽17内的两端滑动安装有两个夹块18，两个夹块18均与双向螺纹杆16螺纹连接。

本发明实施例提供的工作台1上开设有通孔19，通孔19下方设有集料箱20，集料箱20底部四角均安装有设有脚刹的万向轮，可以对玻璃进行收集。

本发明实施例提供的防护罩11上开设有两个圆孔，两个立柱2分别与两个圆孔内壁滑动连接，对防护罩11起到导向作用。

本发明实施例提供的两个夹块18相靠近的一侧均安装有防滑垫，防滑垫为橡胶材料制成，防止将玻璃边缘被压坏而脱落。

本发明实施例提供的压板13为圆形结构，增加了受力面积，避免玻璃受到局部的压力过大，导致数据不准确。

如图3所示，本发明实施例提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测系统包括：

检测样本处理模块21，与中央控制模块24连接，用于通过样本处理设备获取待检测的汽车玻璃样本，并对玻璃样本进行标号，同时确定玻璃样本的测试面，标注回弹测点；

数据采集模块22，与中央控制模块24连接，用于通过回弹仪采集汽车玻璃样本在回弹测点上进行抗压强度检测的原始检测数据集；

数据预处理模块23，中央控制模块24连接，用于通过数据预处理程序对采集的原始检测数据集进行筛选处理；

中央控制模块24，与检测样本处理模块21、数据采集模块22、数据预处理模块23、抗压强度检测模块25、测强曲线建立模块26、曲线拟合模块27、评估模块28、数据存储模块29、更新显示模块30连接，用于通过中央处理器协调控制所述汽车玻璃检测用抗压强度检测系统各个模块的正常运行；

抗压强度检测模块25，与中央控制模块24连接，用于通过压力机测试待检测的汽车玻璃样本的抗压强度实测值；

测强曲线建立模块26，与中央控制模块24连接，用于通过曲线建立程序根据筛选处理后的原始检测数据集和抗压强度实测值建立汽车玻璃的测强曲线；

曲线拟合模块27，与中央控制模块24连接，用于通过曲线拟合程序对建立的测强曲线进行拟合；

评估模块28，与中央控制模块24连接，用于通过评估程序根据测强曲线的拟合数据对汽车玻璃的抗压强度检测结果进行评估；

数据存储模块29，与中央控制模块24连接，用于通过存储器存储采集的待检测的汽车玻璃样本的原始检测数据集、数据预处理结果、抗压强度实测值、测强曲线、曲线拟合结果以及抗压强度检测的评估结果；

更新显示模块30，与中央控制模块24连接，用于通过显示器对采集的待检测的汽车玻璃样本的原始检测数据集、数据预处理结果、抗压强度实测值、测强曲线、曲线拟合结果以及抗压强度检测的评估结果的实时数据进行更新显示。

如图4所示，本发明实施例提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测方法包括以下步骤：

s101，通过检测样本处理模块利用样本处理设备获取待检测的汽车玻璃样本，并对玻璃样本进行标号，同时确定玻璃样本的测试面，标注回弹测点；

s102，通过数据采集模块利用回弹仪采集汽车玻璃样本在回弹测点上进行抗压强度检测的原始检测数据集；通过数据预处理模块利用数据预处理程序对采集的原始检测数据集进行筛选处理；

s103，通过中央控制模块利用中央处理器协调控制所述汽车玻璃检测用抗压强度检测系统各个模块的正常运行；通过抗压强度检测模块利用压力机测试待检测的汽车玻璃样本的抗压强度实测值；

s104，通过测强曲线建立模块利用曲线建立程序根据筛选处理后的原始检测数据集和抗压强度实测值建立汽车玻璃的测强曲线；

s105，通过曲线拟合模块利用曲线拟合程序对建立的测强曲线进行拟合；通过评估模块利用评估程序根据测强曲线的拟合数据对汽车玻璃的抗压强度检测结果进行评估；

s106，通过数据存储模块利用存储器存储采集的待检测的汽车玻璃样本的原始检测数据集、数据预处理结果、抗压强度实测值、测强曲线、曲线拟合结果以及抗压强度检测的评估结果；

s107，通过更新显示模块利用显示器对采集的待检测的汽车玻璃样本的原始检测数据集、数据预处理结果、抗压强度实测值、测强曲线、曲线拟合结果以及抗压强度检测的评估结果的实时数据进行更新显示。

本发明实施例提供的步骤s102中，所述通过数据采集模块利用回弹仪采集汽车玻璃样本在回弹测点上进行抗压强度检测的原始检测数据集，包括：

将汽车玻璃样本置于水平回弹装置上，利用回弹仪分别在试件两个侧面上依次测试8个回弹测点的回弹值，回弹仪施加的压力为60kn-100kn，并剔除3个最大值和3个最小值，取余下10个有效回弹值的平均值作为该试件的回弹代表值r，且回弹代表值r保留一位小数。

本发明实施例提供的回弹仪包括中型回弹仪和高强回弹仪。

本发明实施例提供的步骤s102中，所述原始检测数据集包括待检测的汽车玻璃样本标准尺寸、编号、回弹测点和回弹值。

本发明实施例提供的汽车玻璃样本标准尺寸为150mm×150mm×150mm，汽车玻璃设计强度等级为c15、c20、c25、c30、c35、c40、c50、c60、c70、c80共十个汽车玻璃强度等级，试件的测试龄期分别为12d、24d、50d。

本发明实施例提供的步骤s103中，所述通过抗压强度检测模块利用压力机测试待检测的汽车玻璃样本的抗压强度实测值，包括：

将汽车玻璃样本置于压力机承压板正中，利用压力机连续均匀加载荷至破坏，并计算抗压强度实测值，且抗压强度实测值保留一位小数。

本发明实施例提供的步骤s104中，所述通过测强曲线建立模块利用曲线建立程序根据筛选处理后的原始检测数据集和抗压强度实测值建立汽车玻璃的测强曲线的计算式为：

其中，为汽车玻璃的强度换算值，rm为高强回弹仪测得的回弹值的平均值，rm为中型回弹仪测得的回弹值的平均值，a、b、c均为常数。

如图5所示，本发明实施例提供的步骤s105中，所述通过曲线拟合模块利用曲线拟合程序对建立的测强曲线进行拟合，包括：

s201，获取汽车玻璃的测强曲线数据，并对数据进行缓存，形成缓存数据；

s202，对所述缓存数据进行离散希尔伯特变换，并提取得到特征数据；

s203，对所述特征数据进行多项式曲线拟合。

本发明实施例提供的步骤s202中，通过下式对所述缓存数据进行离散希尔伯特变换，得到离散希尔伯特变换结果：

x^h(n)＝hilbert[x(n)]；

其中，x^h(n)为得到离散希尔伯特变换结果x^h(n)，且x^h(n)为复数；hilbert[·]表示离散希尔伯特变换。

本发明实施例提供的步骤s202中，通过下式提取得到特征数据：

其中，real{·}表示复数取实部运算，imag{·}表示复数取虚部运算，x^h(n)＝hilbert[x(n)]，得到离散希尔伯特变换结果x^h(n)，x^h(n)为复数，hilbert[·]表示离散希尔伯特变换。

下面结合工作原理对本发明作进一步描述。

本发明实施例提供的汽车玻璃检测用抗压强度检测装置在使用时，首先通过转动双向螺纹杆16，使得两个夹块18相靠近，从而对汽车玻璃进行有效的固定，简单实用，避免了对汽车玻璃施加额外的牵引力，保障了检测数据的准确性，然后通过气缸9的活塞杆的延伸可以使压力杆10向下移动，压力杆10带动横板8、固定板12和压板13向下移动，横板8带动压板5，压板5带动安装板6，安装板6带动圆杆7，圆杆7就会对压力传感器4产生压力，即可通过显示器查看到结果，当压力杆10下降到一定位置时，防护罩11与工作台1表面接触，此时固定板12与防护罩11脱离，防护罩11即可实现防护作用，同时压力杆10可以继续向下运动，然后压板13即可对汽车玻璃产生压力，从而实现了既可以进行抗压强度检测同时也可以对人员进行防护，避免了人员受伤，破碎的玻璃通过通孔19掉入到通孔20内，实验结束后，通过气缸9的活塞杆回收，使得压力杆10向上移动，压力杆10带动固定板12向上移动，然后固定板12可以将防护罩11向上抬起，然后即可进行下一个实验。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。