[发明专利]基于时域瞬态分析的安全帽质量检测系统及检测方法

说明书

本发明提出一种基于时域瞬态分析的安全帽质量检测系统及检测方法，所述检测系统包括主控制模块、压力信号采集及转换模块、A/D转换器、存储器及液晶显示屏，所述检测方法通过记录全部受力过程的力值，并通过对其受力波形做微分算法分析，获得整个波形的斜率变化过程，如果斜率变化有较大的值，则说明力值有突变的情况，从而分析出表面合格、实际不合格的产品；该方案在安全帽的穿刺测试检测中，能够快速、准确的检测判断，有效避免做出错误的判断，并以液晶屏直观的显示波形和判断参数，检测方法稳定可靠、精度高，克服传统思维限制，具有广泛的推广及实用价值。

技术领域

本发明涉及安全帽质量检测领域,具体涉及一种基于时域瞬态分析的安全帽质量检测系统及检测方法。

背景技术

国内现在生产销售的安全帽测试设备主要参考GB/T 2812－2006《安全帽测试方法》进行设计生产，目前，对安全帽穿刺的试验测试主要采用以下方式：(1)打开仪器电源开关，预热20分钟左右，用左手抬起重锤，右手将安全帽放在头模上并固定好；(2)点击下降按钮，电机反转，提升架由下而上运行，当达到下限位时，即与落锤完全接触时，提升架停止运行并吸住落锤；点击上升按钮，电机正转，提升架和重锤同步上升，当上升到1m左右高度时，提升架和落锤停止运行；(3)点击清除按钮，清除显示屏上的力值，点击释放按钮，落锤通过轨道迅速落下，砸在安全帽的上端，同时冲击力值显示最大值并锁存；(4)记录实验数据，一次试验完成。

上述方式只是通过采集最大值来判断安全帽的质量，不能完整的检测整个行程中的受力力值变化，例如，有可能采集的最大值确实没有超标，但是，由于整个受力变化波形上升或下降的太快，实际安全帽的质量是比较差的，这种情况下，仅通过检测最大值来判断安全帽的质量是不准确的。比如，在正常情况下，安全帽的受力波形示意图如图1所示。

但是，在穿刺测试过程中，力值上升段的力值突变，也就是存在受力值快速的上升的情况。如果在受力上升段出现过此种情况，说明安全帽的受力值不是连续缓慢的上升到最大值(受力值连续缓慢的上升是符合安全帽对人头部保护的要求的)，而是有一定的短时间的突变冲击力的。这种突变的冲击力时间短、冲量大，即使最终受力最大值没有超过国家标准规定的最大值，但是还是会对人头部的冲击有很大的影响，出现这种情况的安全帽样品对人头部保护的实际保护效果是大大降低了，安全帽的受力波形力值上升段突变示意图如图2所示；

另外，还有可能的情况是：受力值上升过程的力值突变后刚好达到最大值，而且此最大值并没有超过国家标准，这种情况下，说明安全帽已经出现了临界损坏的情况，实则应该判定为测试不合格样品，但是按照现有检测方法则会漏判为合格样品，其受力波形示意图如图3所示。

而且，在穿刺测试过程中，也存在力值下降段的力值突变，也就是存在受力值快速的下降的情况。如果在受力下降段出现过此种情况，说明安全帽的受力值不是连续缓慢的下降(受力值连续缓慢的下降，说明安全帽在经过冲击最大值后的恢复原形过程中，并没有损坏)，如果受力值下降速度过快，说明安全帽已经出现了临界损坏的情况，此时，虽然在力值下降之前的冲击受力最大值并没有超过国家标准规定的最大值，实则应该判定为测试不合格样品，但是按照现有检测方法则会漏判为合格样品，其受力波形示意图如图4所示。

总之，现有的安全帽质量检测方法或设备仅仅检测最大值，无法检测力值突变或临界损坏等情况，难以准确的判断安全帽的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术仅检测安全帽受力的最大值，无法检测力值突变或临界损坏情况，导致安全帽质量检测不准确等缺陷，提出一种基于时域瞬态分析的安全帽质量检测系统及检测方法。

本发明是采用以下的技术方案实现的：基于时域瞬态分析的安全帽质量检测方法，包括以下步骤：

A、采集并存储安全帽穿刺试验整个测试过程中安全帽的受力力值变化数据；