[发明专利]标记点追踪应变测量设备、测量方法及拉伸实验系统

说明书

本发明涉及一种标记点追踪应变测量设备、测量方法以及拉伸实验系统。该标记点追踪应变测量设备用于追踪第一标记点与第二标记点，所述标记点追踪应变测量设备包括：视频采集装置，包括第一视频采集部件与第二视频采集部件，分别设置于所述被测试样的两侧，并同时对准所述被测试样的第一标记点与第二标记点中的一个，用于采集所述第二标记点与所述第一标记点的位移与形变数据；数据采集装置，用于采集视频采集装置所采集的位移与形变数据，还用于采集拉伸传感器的载荷数据；以及上位机，用于接收并处理所述数据采集装置采集的位移与形变数据以及载荷数据。实现标记点的高精度定位，适用于微小被测试样，保证检测实验结果的准确性，提高科研效率。

技术领域

本发明涉及被测试样实验设备技术领域，特别是涉及一种标记点追踪应变测量设备、测量方法以及拉伸实验系统。

背景技术

单轴拉伸实验是对单轴向被测试样进行力学检测的常规手段，用以采集应力应变曲线。拉伸试验机通常采用力传感器测得载荷作为应变参考量，拉伸试验机的夹具间距作为应变参考物理量。然而被测试样拉伸过程中由于存在边缘效应，会导致靠近拉伸试验机的夹具中被测试样受到的载荷更高，从而导致非中心区域产生的形变更大，因此会引入测量误差，所以拉伸实验中，被测试样应变的测量逐渐采用标记点位移追踪的方式实现。

标记点位移追踪方式具体的实施过程是在被测试样的中间目标区域，沿着轴线方向对两个相邻有一定间距的位置标记另一种颜色的记号作为标记点，在拉伸过程中，被测试样伸长，标记点也产生相对位移，追踪标记点的位移，计算距离和距离变化量，进而采用数字图像测量设备可测得应力作用下的被测试样的相对应变。

然而目前的数字图像测量设备虽然精度高，但是对被测试样以及其上标记点的尺寸下限有限制，尤其不能满足微小被测试样，例如腱索、小血管及跟腱等小直径材料上标记点的追踪，不便于被测试样的单轴拉伸实验。

发明内容

基于此，有必要针对目前无法追踪微小被测试样上标记点的问题，提供一种满足微小被测试样追踪需求的标记点追踪应变测量设备、测量方法以及拉伸实验系统。

一种标记点追踪应变测量设备，用于追踪拉伸试验机拉伸过程中被测试样的第一标记点与第二标记点，所述标记点追踪应变测量设备包括：

视频采集装置，包括第一视频采集部件与第二视频采集部件，分别用于设置于所述被测试样的两侧，并同时对准所述被测试样的所述第一标记点与所述第二标记点中的一个，用于采集所述第二标记点与所述第一标记点的位移与形变数据；

数据采集装置，与所述视频采集装置及所述拉伸试验机的拉伸传感器传输连接，用于采集所述视频采集装置所采集的所述位移与形变数据，还用于采集所述拉伸传感器的载荷数据；以及

上位机，与所述数据采集装置传输连接，用于接收并处理所述数据采集装置所采集的位移与形变数据以及所述载荷数据。

在其中一个实施例中，所述第一视频采集部件及所述第二视频采集部件与所述被测试样处于同一水平面。

在其中一个实施例中，所述第一视频采集部件的轴线与所述被测试样的拉伸方向垂直；

所述第二视频采集部件的轴线与所述被测试样的拉伸方向垂直。

在其中一个实施例中，所述标记点追踪应变测量设备还包括至少一个第三视频采集部件，所述第三视频采集部件与所述第一视频采集部件同时对准所述被测试样的所述第一标记点与所述第二标记点中的一个，至少一个所述第三视频采集部件设置于所述被测试样的周侧，并与所述第一视频采集部件、第二视频采集部件存在周向间距。

在其中一个实施例中，所述数据采集装置包括数据采集卡以及多根连接线，所述数据采集卡通过所述连接线连接所述第一视频采集部件、所述第二视频采集部件以及所述拉伸传感器，所述数据采集卡还通过所述连接线与所述上位机连接。