[实用新型]弯曲断裂测试的非接触式裂纹张开位移测量装置

权利要求书

1.一种弯曲断裂测试的非接触式裂纹张开位移测量装置，其特征在于，包括

力学实验机(1)；

弯曲测试工装(3)：弯曲测试工装(3)装载于力学实验机(1)中，弯曲测试工装(3)包括一个上压头(15)和两个下压头(16)，试样(2)装夹在上压头(15)和下压头(16)之间，上压头(15)设置在试样(2)的中间部位，两个下压头(16)分别设置在试样(2)的两端；

数字图像采集系统：包括工业相机(6)，设置在工业相机前端的成像镜头(5)，设置在成像镜头(5)前端的环形LED照明光源(4)，相机支撑系统和反射镜(23)；所述反射镜(23)呈45°倾斜角设置在试样(2)的下方，反射镜(23)将环形LED照明光源(4)产生的光线反射至试样断裂表面，同时将断裂试样表面图像反射入成像镜头(5)内；

控制系统(13)：工业相机(6)和力学实验机(1)与控制系统相连，控制系统实时显示工业相机(6)图像，计算实时裂纹张开位移，同步采集力学实验机(1)输出的载荷信号或者将计算得到的裂纹张开位移反馈给力学实验机(1)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述力学实验机(1)包括上夹头，下夹头，横梁，竖直框架和底座；所述下夹头固定设置在底座，所述上夹头设置在横梁中部下侧，横梁可移动的设置在竖直框架上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弯曲测试工装(3)还包括上连接杆(14)，弯曲工装底座(18)，下连接杆(20)；

所述上连接杆(14)一端与上压头(15)连接，一端与上夹头连接，所述下连接杆(20)一端与弯曲工装底座(18)连接，一端与下夹头连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述弯曲工装底座(18)上表面设置有滑槽，下压头(16)通过滑槽固定安装在弯曲工装底座(18)上，所述反射镜(23)通过反射镜底座(22)固定安装在弯曲工装底座(18)上；

所述弯曲工装底座(18)侧面设置有跨距刻度(19)，所述下压头(16)和反射镜底座(22)在滑槽中的位置，根据跨距刻度(19)设置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述上压头(15)和下压头(16)顶端设有钨钢棒，上压头(15)和下压头(16)通过钨钢棒与试样(2)线接触；

下压头(16)上表面设有对中刻度(17)，用于试样(2)的对中。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述相机支撑系统包括固定块(7)，三维平移台(8)，连接板(9)，型材横梁(10)和三脚架(11)；

所述工业相机(6)通过C口螺纹固定于成像镜头(5)尾部，成像镜头(5)通过固定块(7)固定于三维平移台(8)上，三维平移台(8)通过连接板(9)固定于型材横梁(10)，型材横梁(10)固定于三脚架(11)上；

通过调节三脚架(11)的高度、方位以及位置，保证成像镜头(5)对准并垂直于试样(2)，同时保证试样(2)在镜头的工作距离。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射镜(23)通过45°倾斜反射镜底座(22)固定于弯曲工装底座(18)滑槽的中央位置，正对试样(2)预制缺口；反射镜(23)为反射率高于98％的光学镜片。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述成像镜头(5)为低畸变远心光学镜头，为定焦或定倍变焦，放大倍率根据被测样品尺寸选定；

所述工业相机(6)为CCD或者CMOS相机，分辨率根据测量精度要求选定；

所述环形LED照明光源(4)用于产生均匀的无影光线，其光照强度根据使用场景调节。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制系统(13)为计算机，计算机内设置测量控制软件。