一种金属抗拉伸强度性能的检测方法与流程

文档序号:27487166发布日期:2021-11-22 13:19阅读:109来源:国知局

1.本发明涉及金属性能测试领域,尤其涉及一种金属抗拉伸强度性能的检测方法。


背景技术:

2.金属是日常生活中的应用极为普遍,但是一般使用的金属绝大多数为合金材质,而且合金中的组分也根据实际需求,各有不同。特别是对高性能、高强度的金属材料的要求,这就要求研发不同性能的金属材料。
3.但是,针对日常研发的金属材质,需要对其性能进行检测,特别是金属的抗拉伸性能的测试,目前的测试方法,大多得到的应力应变曲线,通过应力应变曲线得到金属的性能,但是,现有的测试方法,大多为金属在负载的状态下,通过改变金属负载大小,并测量其形变,得到数据,这种测试方法为传统的测试方法,效率较低,而且人工测量精度低。
4.因此本发明专利的发明人,针对上述技术问题,旨在发明一种金属抗拉伸强度性能的检测方法。


技术实现要素:

5.为克服上述缺点,本发明的目的在于提供一种金属抗拉伸强度性能的检测方法。
6.为了达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种金属抗拉伸强度性能的检测方法,包括图像采集单元,所述图像采集单元能采集金属材料的图像,所述图像采集单元连接处理单元,所述处理单元能根据算法处理图像,所述处理单元还连接有角度传感器和测距传感器,且通过角度传感器和测距传感器,所述处理单元能得出金属材料与图像采集单元的距离和角度,并利用处理单元,得出金属的抗拉伸强度。
7.一般金属的抗拉伸强度将金属竖直放置,通过角度传感器测量角度,通过测距传感器测量距离,再利用三角函数,如果测量的是水平距离b,倾斜角度θ,工件的竖直距离为a,a=b tanθ,得到工件的竖直距离,通过角度的变化得出不同的a,通过不同时刻的a计算金属的拉伸量,通过拉伸量评估是否合格,而且这种拉伸量的计算在阶段性较强,例如一定拉力下是否合格,但是当一定拉力,一定时长是否合格,需要进行长时间的监测,这是依靠人工难以完成,所以配合图像采集单元,并利用数字散斑算法,实现对图像的处理,也可以利用图像的像素点的位置变化,实现对抗拉伸强度的测量。
8.优选地,所述图像采集单元包括ccd相机,且所述ccd相机设置在摄像机云台上,通过所述摄像机云台能调节ccd相机的拍摄角度,所述摄像机云台采用电动云台,且所述摄像机云台能与处理单元连接,且所述处理单元能控制摄像机云台工作。即处理单元根据算法进行图像处理,当发现图像不清晰或部分不清晰时,及时的调整摄像机云台,得到清晰的图案,并对图像进行分析。
9.优选地,算法为数字散斑算法,所述处理单元能在图像上划分并选择具有斑点特征的子区域,并与其他图像进行比对,利用数字散斑算法得到不同时间的具有斑点特征的子区域的位移值,得到工件表面的位移信息。即通过斑点(特征点)选定一个子区域,并同时
进行其他图像的识别,得到不同时间段的图像中的特征点的信息,通过像素位移,角度传感器得到的角度和测距传感器得到的数据,计算出位移值,得到金属材料在拉伸状态的性能。
10.优选地,所述处理单元还连接有计算机,并通过显示屏进行显示,利用鼠标和键盘进行输入。增加检测系统的可视化程度,并方便测试人员根据测量数据进行导出数据。
11.优选地,金属材料通过支架设置,所述支架设置在机台上,并在支架上进行夹持金属材料,且所述机台上还设置拉力机,所述拉力机能对金属材料施加拉力。即拉力机给予金属试样的力,可以是逐渐变大的,也可以是恒定的,如果过是逐渐变化的,随着拉力的变化,可以清楚的得出断裂时的最大受力,而且在断裂的瞬间,可以控制ccd相机的帧数,得出较为清晰的断裂图片;但是如果是恒定的,恒定的力作用金属试样,试样发生形变是逐渐的,缓慢的,人工不可能长时间去观察,此时利用,ccd相机和计算机进行拍摄并保存,能得到不同时间段的形变数据。
12.优选地,所述测距传感器为激光测距传感器和超声测距传感器中的一种。
13.本发明一种金属抗拉伸强度性能的检测方法的有益效果是,通过图像采集单元并利用算计进行处理,同时利用角度传感器和测距传感器进行数据的测量,并进行总的计算,得出金属试样的抗拉伸强度,能得到不同材质的测试数据,方便对试样的合格率进行充分的实验,为金属的研发提供有力的后勤保障。
具体实施方式
14.下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
15.本实施例中的一种金属抗拉伸强度性能的检测方法,包括图像采集单元,图像采集单元能采集金属材料的图像,图像采集单元连接处理单元,处理单元能根据算法处理图像,处理单元还连接有角度传感器和测距传感器,且通过角度传感器和测距传感器,处理单元能得出金属材料与图像采集单元的距离和角度,并利用处理单元,得出金属的抗拉伸强度。
16.一般金属的抗拉伸强度将金属竖直放置,通过角度传感器测量角度,通过测距传感器测量距离,再利用三角函数,如果测量的是水平距离b,倾斜角度θ,工件的竖直距离为a,a=b tanθ,得到工件的竖直距离,通过角度的变化得出不同的a,通过不同时刻的a计算金属的拉伸量,通过拉伸量评估是否合格,而且这种拉伸量的计算在阶段性较强,例如一定拉力下是否合格,但是当一定拉力,一定时长是否合格,需要进行长时间的监测,这是依靠人工难以完成,所以配合图像采集单元,并利用数字散斑算法,实现对图像的处理,也可以利用图像的像素点的位置变化,实现对抗拉伸强度的测量。
17.图像采集单元包括ccd相机,且ccd相机设置在摄像机云台上,通过摄像机云台能调节ccd相机的拍摄角度,摄像机云台采用电动云台,且摄像机云台能与处理单元连接,且处理单元能控制摄像机云台工作。即处理单元根据算法进行图像处理,当发现图像不清晰或部分不清晰时,及时的调整摄像机云台,得到清晰的图案,并对图像进行分析。
18.算法为数字散斑算法,处理单元能在图像上划分并选择具有斑点特征的子区域,并与其他图像进行比对,利用数字散斑算法得到不同时间的具有斑点特征的子区域的位移值,得到工件表面的位移信息。即通过斑点(特征点)选定一个子区域,并同时进行其他图像
的识别,得到不同时间段的图像中的特征点的信息,通过像素位移,角度传感器得到的角度和测距传感器得到的数据,计算出位移值,得到金属材料在拉伸状态的性能。
19.处理单元还连接有计算机,并通过显示屏进行显示,利用鼠标和键盘进行输入。增加检测系统的可视化程度,并方便测试人员根据测量数据进行导出数据。
20.金属材料通过支架设置,支架设置在机台上,并在支架上进行夹持金属材料,且机台上还设置拉力机,拉力机能对金属材料施加拉力。即拉力机给予金属试样的力,可以是逐渐变大的,也可以是恒定的,如果过是逐渐变化的,随着拉力的变化,可以清楚的得出断裂时的最大受力,而且在断裂的瞬间,可以控制ccd相机的帧数,得出较为清晰的断裂图片;但是如果是恒定的,恒定的力作用金属试样,试样发生形变是逐渐的,缓慢的,人工不可能长时间去观察,此时利用,ccd相机和计算机进行拍摄并保存,能得到不同时间段的形变数据。
21.而且在支架上可以设置若干标志点,标志点。测距传感器为激光测距传感器和超声测距传感器中的一种。
22.金属抗拉伸强度性能的检测方法的有益效果是,通过图像采集单元并利用算计进行处理,同时利用角度传感器和测距传感器进行数据的测量,并进行总的计算,得出金属试样的抗拉伸强度,能得到不同材质的测试数据,方便对试样的合格率进行充分的实验,为金属的研发提供有力的后勤保障。
23.测试原理:图像采集单元实时采集图像,并根据图像清晰算法,评估图像清晰,并利用摄像机云台进行角度调整,得到清晰的图像,方便后续的数字散斑算法的计算。
24.角度传感器和测距传感器能测量测试部分与金属待测试样的角度θ和直线距离a,另一条直角边为b,斜边为c,一边和角度θ可知,利用三角函数,可以求出b和c的长度,而b的长度随着拉伸量的变化而变化,最终得到金属的拉伸强度性能,同时图像进行实时拍摄,利用数字散斑算法能得到连续时间内的拉伸量的变化关系,继而比较全面的得出待测金属的抗拉伸性能,得以较为全面的评价待测金属的性能,为金属的研发提供了可视化的数据支撑。
25.以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
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