CN107167522A - 裂纹测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种裂纹测试仪。该裂纹测试仪包括：模式选择模块和与所述模式选择模块连接的集成探头，所述集成探头包括摄像组件和超声波组件，所述摄像组件用于对待探测件进行目视光学探测，所述超声波组件用于对所述待探测件进行超声波探测；所述模式选择模块，用于根据用户输入的选择指令确定所述待探测件的探测模式；所述集成探头，用于根据所述探测模式确定所述集成探头的工作模式，并在所述工作模式下对所述待探测件进行探测，获取探测数据。该裂纹测试仪可以根据用户的需要确定工作模式，并当裂纹较复杂时，可以在综合模式下对裂纹进行全面的探测，进而实现对复杂裂纹的快速、准确探测。

Description

裂纹测试仪

技术领域

本发明实施例涉及机械技术，尤其涉及一种裂纹测试仪。

背景技术

无损探测是指在不损害或不影响被测对象的使用性能和内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷对热、声、光、电、磁等的反应变化，对被测对象进行探测的方法。无损检测是工业发展中必不可少，在一定程度上反映了一个国家的工业水平。

目前常用的裂纹无损探测方法有：目视光学探测法、渗透探测法和超声波探测法等。对应的，用于裂纹探测的裂纹测试仪包括：光学测试仪、渗透测试仪和超声波测试仪等。其中，光学测试仪是利用摄像技术来探测被测对象的裂纹和缺陷，渗透测试仪是利用液体渗透的物理性能来探测被测对象的裂纹和缺陷，超声波测试仪是利用超声波在缺陷处的反射或衰减特性来确定被测对象的裂纹和缺陷。

但是，当被测对象的裂纹结构较复杂时，现有的裂纹测试仪无法快速准确地探测裂纹。

发明内容

本发明实施例提供一种裂纹测试仪，以克服现有的裂纹测试仪无法快速准确地探测裂纹的问题。

本发明实施例提供一种裂纹测试仪，包括：模式选择模块和与所述模式选择模块连接的集成探头，所述集成探头包括摄像组件和超声波组件，所述摄像组件用于对待探测件进行目视光学探测，所述超声波组件用于对所述待探测件进行超声波探测；

所述模式选择模块，用于根据用户输入的选择指令确定所述待探测件的探测模式，其中，所述探测模式包括目视光学探测模式、超声波探测模式和综合模式，所述综合模式为所述目视光学探测模式和所述超声波探测模式的组合；

所述集成探头，用于根据所述探测模式确定所述集成探头的工作模式，并在所述工作模式下对所述待探测件进行探测，获取探测数据；其中，所述集成探头的工作模式包括：所述探测模式为目视光学探测模式时，所述摄像组件打开、所述超声波组件关闭，所述探测模式为超声波探测模式时，所述超声波组件打开、所述摄像组件关闭，所述探测模式为综合模式时，所述超声波组件和所述摄像组件均打开。

在本发明的一种可能的实现方式中，上述裂纹测试仪还包括与所述集成探头连接的数据处理模块，所述数据处理模块用于获取所述探测数据，并根据所述探测数据获得所述待探测件的裂纹数据，所述裂纹数据包括所述裂纹的长度、所述裂纹的宽度和所述裂纹的深度中的至少一个。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述裂纹测试仪还包括材料选择模块和强度计算模块，所述强度计算模块分别与所述材料选择模块和所述数据处理模块连接；

所述材料选择模块用于根据所述待探测件的材料，确定所述待探测件的材料参数，并将所述材料参数发送给所述强度计算模块；

所述强度计算模块，用于根据所述材料参数、所述裂纹数据和预设的裂纹强度计算方法，确定所述裂纹的强度。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述裂纹测试仪还包括格式转换模块，所述格式转换模块分别与所述集成探头和所述数据处理模块连接；

所述格式转换模块用于将所述集成探头获得的探测数据转换成所述数据处理模块可处理的目标探测数据，并将所述目标探测数据发送给所述数据处理模块。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述超声波组件包括超声波发射模块和与所述超声波发射模块连接超声波接收模块，所述超声波发射模块与所述模式选择模块连接，所述超声波接收模块与所述数据处理模块连接；

所述超声波发射模块，在所述模式选择模块的探测模式为所述超声波探测模式或所述综合模式时启动，并向所述待探测件发射超声波；

所述超声波接收模块，在所述超声波发射模块启动时启动，接收所述待探测件对所述超声波的反射波，并将所述反射波发送给所述数据处理模块。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述裂纹测试仪还包括壳体，所述壳体上设置有模式选择按钮，所述模式选择按钮与所述模式选择模块连接，所述模式选择按钮包括三个档位，所述三个档位分别对应所述目视光学探测模式、所述超声波探测模式和所述综合模式。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述壳体上还设置有频率调节按钮，所述频率调节按钮与所述超声波发射模块连接，用于调节所述超声波发射模块的发射频率。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述裂纹测试仪还包括数据获取按钮，所述数据获取按钮分别与所述数据处理模块、所述强度计算模块和所述摄像组件连接；

所述数据获取按钮单击时，控制所述数据处理模块获取所述裂纹数据，所述数据获取按钮双击时，控制所述强度计算模块获取所述裂纹的强度，所述数据获取按钮长按时，控制所述摄像组件自动聚焦。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述集成探头还包括控制器，所述模式选择模块通过所述控制器分别与所述摄像组件和所述超声波组件连接，所述控制器用于根据所述探测模式控制所述摄像组件和所述超声波组件的开启与关闭。

在本发明的另一种可能的实现方式中，上述裂纹测试仪还包括存储模块和数据传输模块，所述存储模块分别与所述集成探头、所述数据处理模块和所述数据传输模块连接，所述数据传输模块分别与所述数据处理模块和所述强度计算模块连接；

所述存储模块用于保存所述集成探头获取的探测数据，并将所述探测数据发送给所述数据处理模块；

所述数据传输模块，用于输出所述存储模块保存的探测数据、所述数据处理模块获得的裂纹数据，以及所述强度计算模块获得的裂纹的强度中的至少一个。

本发明实施例提供的裂纹测试仪，通过设置模式选择模块和与模式选择模块连接的集成探头，在集成探头中设置摄像组件和超声波组件，其中摄像组件用于对待探测件进行目视光学探测，超声波组件用于对待探测件进行超声波探测。模式选择模块，用于根据用户输入的选择指令确定待探测件的探测模式，集成探头，用于根据探测模式确定集成探头的工作模式，并在当前工作模式下对待探测件进行探测，获取探测数据。即本实施例的裂纹测试仪可以根据用户的需要确定工作模式，并在不同的模式下获得待探测件的不同裂纹数据，进而提高了裂纹测试仪的应用范围。同时，当裂纹较复杂时，本实施例裂纹测试仪可以在综合模式下对裂纹进行全面的探测，进而实现对复杂裂纹的快速、准确探测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的裂纹测试仪的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的裂纹测试仪的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的裂纹测试仪的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的裂纹测试仪的外观示意图；

图5为本实施例四中裂纹测试仪的一局部外观示意图；

图6为本实施例四中裂纹测试仪的另一局部外观示意图。

附图标记：

100：裂纹测试仪；

20：模式选择模块；

30：集成探头；

310：摄像组件；

320：超声波组件；

321：超声波发射模块；

322：超声波接收模块；

330：控制器；

40：数据处理模块；

50：材料选择模块；

60：强度计算模块；

70：格式转换模块；

80：存储模块；

90：数据传输模块；

1：壳体；

2：按键区；

3：显示面板；

4：模式选择按钮；

5：探头引线接头；

6：探头引线；

7：带扣；

8：频率调节按钮；

10：闪光灯按钮；

11：数据获取按钮；

12：开关按钮；

13：调节焦距按钮；

14：电池模块；

15：USB接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的裂纹测试仪，设置有模式选择模块和集成探头，其中集成探头集成了用于目视光学探测的摄像组件和用于超声波探测的超声波组件。本实施例的裂纹测试仪包括三种模式，可以根据待探测件的裂纹特性来灵活地确定其探测模式，例如当裂纹复杂时可以选择综合模式，使用摄像组件和超声波组件同时对裂纹进行探测，进而提高了裂纹探测的准确性。

其中，目视光学探测法(Visual Optical Testing，简称VT)是在目视法的基础上，采用各种光学仪器来扩大和延伸性实现对待探测件的检测。这种方法简单易行，常常是精密诊断前预检测的主要方法，还可以对渗透、磁粉等其他无损探测法发现的缺陷进行定性分析。目视光学检测法可以快速准确地获得表面裂纹的相关参数，例如裂纹长度和裂纹宽度。

超声波探测法(Ultrasonic Testing，简称UT)是利用发射的高频超声波(1MHz—10MHz)射入待探测件的内部，如遇到内部缺陷则一部分射入的超声波在缺陷处被反射或衰减，然后经探头接收后再放大。由显示的波形来确定缺陷的部位及其大小，再根据相应的标准来评定缺陷的危害程度。该方法可以探测垂直于超声波的金属和非金属材料的平面状缺陷。可探测的厚度大、检测灵敏度高、仪器轻便、便于携带、成本低，可实现自动检测，并且超声波对人体无害。超声波探测法主要用于探测待探测件的内部裂纹，例如裂纹的深度。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例一提供的裂纹测试仪的结构示意图。如图1所示，本实施例的裂纹测试仪100包括：模式选择模块20和与所述模式选择模块20连接的集成探头30，所述集成探头30包括摄像组件310和超声波组件320，所述摄像组件310用于对待探测件进行目视光学探测，所述超声波组件320用于对所述待探测件进行超声波探测。其中，所述模式选择模块20，用于根据用户输入的选择指令确定所述待探测件的探测模式，所述集成探头30，用于根据所述探测模式确定所述集成探头30的工作模式，并在所述工作模式下对所述待探测件进行探测，获取探测数据。

本实施例的探测模式包括目视光学探测模式、超声波探测模式和综合模式，其中，所述综合模式为所述目视光学探测模式和所述超声波探测模式的组合。

本实施例中集成探头30的工作模式包括三种，第一种是，当探测模式为目视光学探测模式时，摄像组件310打开、超声波组件320关闭。第二种是，当探测模式为超声波探测模式时，超声波组件320打开、摄像组件310关闭。第三种是，当个探测模式为综合模式时，超声波组件320和摄像组件310均打开。

本实施例的摄像组件310通常为高清摄像机组，用于对待探测件的表面裂纹进行拍照，获得裂纹的图像数据，该高清的图像数据可以反映裂纹的宽度和长度。超声波组件320用于向待探测件的裂纹表面发射超声波，在超声波由一界面进入另一界面时，在缺陷的交界面处发生反射，超声波组件320接收该发射波，其中反射波的波形可以反映裂纹的深度。

具体的，如图1所示，本实施例的裂纹测试仪100包括集成探头30和模式选择模块20，其中，集成探头30包括了用于目视光学探测的摄像组件310和用于超声波探测的超声波组件320。对应的模式选择模块20对应三种探测模式，用户可以从上述三种探测模式中确定一种作为当前的探测模式。对应的，模式选择模块20与集成探头30连接，集成探头30可以根据模式选择模块20的探测模式确定集成探头30当前的工作模式，并在当前工作模式下对待探测件进行探测，获得待探测件的探测数据。

在实际使用时，当用户确定需要探测待探测件的表面裂纹时，用户可以将模式选择模块20的探测模式调到目视光学探测模式。对应的，集成探头30将摄像组件310打开，将超声波组件320关闭，使用摄像组件310对待探测件进行检测，获得待探测件的表面裂纹，例如裂纹的长度和裂纹的宽度。当用户确定需要探测待探测件的内部裂纹时，用户可以将模式选择模块20的探测模式调到超声波探测模式。对应的，集成探头30将摄像组件310关闭，将超声波组件320打开，使用超声波组件320对待探测件进行检测，获得待探测件的内部裂纹，例如裂纹的深度。当用户确定需要对待探测件的裂纹进行综合检测时，用户可以将模式选择模块20的探测模式调到综合模式。对应的，集成探头30将摄像组件310和超声波组件320均打开，使用探头将摄像组件310探测待探测件的裂纹长度和宽度，使用超声波组件320探测待探测件的裂纹深度。

由此可知，本实施例的裂纹测试仪100可以根据用户的需要确定工作模式，并在不同的模式下获得待探测件的不同裂纹数据，进而提高了裂纹测试仪100的应用范围。同时，当裂纹较复杂时，本实施例可以使用综合模式来对裂纹进行全面的探测，进而实现对复杂裂纹的快速、准确探测。

需要说明的是，超声波组件320也可以获得待探测件的表面裂纹，这样可以对超声波组件320获得的探测数据和摄像组件310获得探测数据进行组合，进一步提高对裂纹的准确探测。

本实施例的裂纹测试仪100可以同时进行目视光学探测和超声波探测，进而避免了现有技术使用两台不同的探测仪进行探测时造成的操作复杂、探测耗时和携带不方便的问题。

在本实施例中，集成探头30根据模式选择模块20的探测模式来确定工作模式，其具体可以是，集成探头30中的摄像组件310和超声波组件320分别与模式选择模块20物理连接。模式选择模块20包括三个档位，其中目视光学探测模式的档位与摄像组件310对应，超声波探测模式的档位与超声波组件320对应，综合模式的档位均与摄像组件310和超声波组件320对应。当用户选择目视光学探测模式档位时，模式选择模块20与摄像组件310连接，摄像组件310启动。同理，当用户选择超声波探测模式档位时，模式选择模块20与超声波组件320连接，超声波组件320启动，当用户选择综合模式档位时，模式选择模块20分别与超声波组件320和摄像组件310连接，超声波组件320和综合模式均启动。

可选的，模式选择模块20还可以向集成探头30发送控制指令(例如高低电平)来控制集成探头30中摄像组件310和超声波组件320的启动与关闭。本实施例对集成探头30根据探测模式来确定其工作模式的具体方式不做限制。

本发明实施例提供的裂纹测试仪，通过设置模式选择模块和与模式选择模块连接的集成探头，在集成探头中设置摄像组件和超声波组件，其中摄像组件用于对待探测件进行目视光学探测，超声波组件用于对待探测件进行超声波探测。模式选择模块，用于根据用户输入的选择指令确定待探测件的探测模式，集成探头，用于根据探测模式确定集成探头的工作模式，并在当前工作模式下对待探测件进行探测，获取探测数据。即本实施例的裂纹测试仪可以根据用户的需要确定工作模式，并在不同的模式下获得待探测件的不同裂纹数据，进而提高了裂纹测试仪的应用范围。同时，当裂纹较复杂时，本实施例裂纹测试仪可以在综合模式下对裂纹进行全面的探测，进而实现对复杂裂纹的快速、准确探测。

图2为本发明实施例二提供的裂纹测试仪的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例的裂纹测试仪100还可以包括与所述集成探头30连接的数据处理模块40，所述数据处理模块40用于获取所述探测数据，并根据所述探测数据获得所述待探测件的裂纹数据，所述裂纹数据包括所述裂纹的长度、所述裂纹的宽度和所述裂纹的深度中的至少一个。

具体的，本实施例的裂纹测试仪100包括数据处理模块40与集成探头30，集成探头30可以将探测到的探测数据直接发送给数据处理模块40，以使数据处理模块40根据该探测数据获得裂纹数据。可选的，集成探头30还可以将探测数据保存到存储装置中，数据处理模块40从存储装置中读取探测数据。可选的，数据处理模量还可以根据其他的方法获得探测数据，本实施例对此不做限制。

数据处理模块40获得探测数据后，需要对探测数据进行处理，获得裂纹数据。例如，探测数据为摄像组件310获得的图像数据时，数据处理模量首先获取图像数据指针，并将图像数据复制到标准图像处理格式中。接着，对图像进行标准化预处理，即去除图像中的白噪声、亮度失衡、局部失真等干扰因素。再使用卷积滤波提取图像的强边缘，并对强边缘像素进行提纯滤波。然后，初始化拟合参数，回归拟合提取的边缘，得到边缘方程。接着，计算边缘方程法方向，在法方向上计算边缘点的像素距离。再根据预先读取的标定数据映射表，将像素距离换算为实际尺寸，进而获得裂纹的长度和/或宽度。

在本实施例的一种可能的实现方式中，本实施例的超声波组件320可以包括超声波发射模块321和与超声波发射模块321连接超声波接收模块322。其中超声波发射模块321与模式选择模块20连接，超声波接收模块322与数据处理模块40连接。

超声波发射模块321，在模式选择模块20的探测模式为超声波探测模式或综合模式时启动，并向待探测件发射超声波。超声波接收模块322，在超声波发射模块321启动时启动，用于接收待探测件对超声波的反射波，并将反射波发送给数据处理模块40。

超声波组件320的工作可以是，超声波发射模块321向待探测件发射超声波，超声波遇到缺陷界面之后，就会发生反射，反射回来的能量被超声波接收模块322接收，并将接收到的发射波传输给数据处理模块40。数据处理模块40根据反射波的波形，可确定裂纹的深度。

可选的，如图2所示，本实施例的集成探头30还可以包括控制器330，模式选择模块20通过控制器330分别与摄像组件310和超声波组件320连接。该控制器330用于根据探测模式控制摄像组件310和超声波组件320的开启与关闭。

本实施例的数据处理模块40可以是具有数据处理功能的芯片，例如CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)或MCU(Micro Control Unit，微控制单元)等。

可选的，本实施例的裂纹测试仪100还可以包括格式转换模块70，所述格式转换模块70分别与所述集成探头30和所述数据处理模块40连接；所述格式转换模块70用于将所述集成探头30获得的探测数据转换成所述数据处理模块40可处理的目标探测数据，并将所述目标探测数据发送给所述数据处理模块40。

例如，当集成探头30获得的探测数据为模拟信号时，本实施例的格式转换模块70可以为A/D转换模块，该A/D转换模块将模拟的探测数据转换成处理模块可以处理的数字信号。

本发明实施例提供的裂纹测试仪，通过设置数据处理模块，使得数据处理模块将集成探头获得的探测数据转换成可以反应裂纹特性的裂纹数据，以便用户根据该裂纹数据对待探测件的特性做进一步研究。

图3为本发明实施例三提供的裂纹测试仪的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例的裂纹测试仪100还可以包括材料选择模块50和强度计算模块60，所述强度计算模块60分别与所述材料选择模块50和所述数据处理模块40连接；所述材料选择模块50用于根据所述待探测件的材料，确定所述待探测件的材料参数，并将所述材料参数发送给所述强度计算模块60；所述强度计算模块60，用于根据所述材料参数、所述裂纹数据和预设的强度计算公式，确定所述裂纹的强度。

具体的，如图3所示，本实施例的裂纹测试仪100中设置有材料选择模块50和强度计算模块60，其中，材料选择模块50中预先建立了常用的金属、混凝土等工程材料参数数据库，例如：密度、拉伸极限、屈服极限等。材料选择模块50可以根据待探测件的材料，确定待探测件的材料参数，并将材料参数发送给强度计算模块60。

本实施例的强度计算模块60中预先保存了裂纹强度的计算方法，强度计算模块60可以根据上述根据材料选择模块50确定的裂纹材料参数、数据处理模块40确定的裂纹数据和预先保存的裂纹强度计算方法，计算出裂纹的强度。即本实施例的强度计算模块60实现对待探测件裂纹强度的精确计算，可以得出裂纹的寿命，从而为判断待探测件是否安全提供了可靠依据，以便及时修复待探测件的裂纹或者替换该待探测件。同时本实施例的裂纹测试仪100，集成了裂纹强度技术的功能，避免了现有的探测仪器需要将裂纹数据上传到上位机，在上位机中进行裂纹强度的计算而造成的处理过程繁琐，处理速度慢的问题。

本实施例的强度计算模块60可以根据下列方式确定待探测件的裂纹强度：

(1)断裂韧性

其中，断裂应力

a——1/2裂纹长度；

y^*——和裂纹形状及加载方式有关的量。

对于每一种特定工艺状态下的材料，σ_c、a、y^*三者为常量，只和材料本身成分、热处理及加工工艺有关，即和σ_b屈服极限一样是标志材料性能的量。故对某种含裂纹的材料而言，在裂纹不进行继续扩展的前提下，其断裂韧性是一个常量。用含裂纹的试件做实验，测出裂纹快速扩展所对应的应力σ_c，带入上式(1)中即可得出断裂韧性。由于K_IC是材料性能，故用试件测出的K_IC值就是实际含裂纹试件抵抗裂纹快速扩展的K_IC值。因此，当构建中裂纹的形状和大小一定，材料的断裂韧性K_IC值越大，构建脆断所需要的应力σ_c则越高，即构件不容易发生低应力脆断。反之，如果构件在工作应力下发生脆断σ^*＝σ_c，这时构件内的裂纹长度必须大于或等于临界值a_c＝(K_IC/σ^*y^*)²。

不同裂纹开裂形态导致其断裂韧度有所不同，其表示方法也有所不同。

(2)应力强度因子K_I

当外加应力σ＝σ_c，使裂纹快速扩展至断裂时，就是临界状态，此时的应力场强度因子就是断裂韧性K_IC，即

断裂韧性K_IC是应力场强度因子K_I的临界值，两者存在密切的关系，但其物理意义却完全不同。K_I是裂纹前端应力场强度的度量，它和裂纹大小、形状、外加应力都有关，而断裂韧性K_IC却是材料阻止宏观裂纹快速扩展能力的度量，它和裂纹本身的大小、形状无关，也和外加应力的大小无关。K_IC是材料特性，只和材料成分、处理及加工工艺有关。

在冶金加工、钢筋混凝土结构、岩土工程等设计、加工过程中，将材料的断裂韧性K_IC和构件内的裂纹尺寸a以及实际的裂纹应力σ_c定量联系起来，并通过无损伤探测获知构件内裂纹的大小和位置。接着，根据材料的K_IC可估算出构件的断裂应力σ_c，即获得构件的实际承载能力。或者，根据缺陷大小以及工作应力σ^*计算出裂纹前端的应力场强度因子K_I。如K_I<K_IC，则构件安全，否则构件存在脆断的危险。另外，如已知K_IC和工作应力σ^*，就可确定裂纹的临界值：a_c＝(K_IC/y^*σ^*)²。如探伤出来的a₀<a_c，则构件是安全的，由此可建立相应的质量验收标准。

即本实施例的裂纹测试仪100，利用探测出裂纹数据，通过预设的强度计算方法自行计算出裂纹的强度，从而可实时判断待探测件是否符合质量验收标准。同时，本实施例的裂纹测试仪100还可以得出裂纹的具体位置及裂纹寿命，为待探测件的安全使用提供可靠的评判依据。

可选的，本实施例的裂纹测试仪100还可以包括存储模块80和数据传输模块90，存储模块80分别与所述集成探头30、所述数据处理模块40和所述数据传输模块90连接，所述数据传输模块90分别与所述数据处理模块40和所述强度计算模块60连接。

具体的，存储模块80用于保存集成探头30获取的探测数据，在数据处理模块40需要进行计算时，将保存的探测数据发送给数据处理模块40。数据传输模块90，用于输出存储模块80保存的探测数据、数据处理模块40获得的裂纹数据，以及强度计算模块60获得的裂纹的强度中的至少一个。

可选的，存储模块80还可以与强度计算模块60连接，可以保存强度计算模块60获得的裂纹强度数据，并且可以保存数据处理模块40获得的裂纹数据。可选的，该存储模块80还可以保存该裂纹测试仪100中的其他数据，例如从数据传输模块90输入的数据。

本发明实施例的裂纹测试仪，通过设置材料选择模块和强度计算模块，使得材料选择模块根据待探测件的材料，确定待探测件的材料参数，并将材料参数发送给强度计算模块，使得强度计算模块根据材料参数、裂纹数据和预设的裂纹强度计算方法，确定裂纹的强度。这样以便用户根据裂纹的强度准确判断该待探测件的工作状态，以便及时维修或者更换该待探测件。同时本实施例的裂纹测试仪，集成了裂纹强度技术的功能，避免了现有的探测仪器需要将裂纹数据上传到上位机，在上位机中进行裂纹强度的计算而造成的处理过程繁琐，处理速度慢的问题。

图4为本发明实施例四提供的裂纹测试仪的外观示意图，图5为本实施例四中裂纹测试仪的一局部外观示意图，图6为本实施例四中裂纹测试仪的另一局部外观示意图。在上述实施例的基础上，如图4和图5所示，本实施例的裂纹测试仪100还包括壳体1，所述壳体1上设置有模式选择按钮4，所述模式选择按钮4与所述模式选择模块20连接，所述模式选择按钮4包括三个档位，所述三个档位分别对应所述目视光学探测模式、所述超声波探测模式和所述综合模式。

本实施例的壳体1主要起搭载、保护、手持等功能。壳体1上设置有模式选择按钮4，该模式选择按钮4分为三个档位，如图5所示，从左至右分别为VT、COM、UT，其中，VT为目视光学探测模式，UT为超声波探测模式，COM为综合探测模式(VT&UT)。

可选的，壳体1上还设置有显示面板3，该显示面板3主要为显示探测结果，并作为可视化界面提供人机交互。

可选的，本实施例的壳体1上还设置有探头引线接头5，其与壳体1的连接形式可以为插槽或螺纹连接等。该探头引线接头5与壳体1内部的数据处理模块40或存储模块80连接。探头引线接头5与集成探头30之间通过探头引线6连接，集成探头30将探测到的探测数据通过探头引线6和探头引线接头5传输到数据处理模块40或存储模块80中，以便数据处理模块40根据探测数据确定裂纹数据。

可选的，如图4所示，本实施例的裂纹测试仪100还包括按键区2，该按键区2主要分为三大部分，底部F1-F5按钮为超声波波段选择，频率范围(MHz)：F1-F5共5档频率区可选，例如F1为低频0.2–1，F2为中低频0.5–2，F3为中频1–3，F4为中高频3–8，F5为高频5–15，增益调节(dB)：0～110dB，调节步长：0.2|0.5|1|2|6|12|0.0时锁定。这样用户可以在该按键区2内进行超声波发射模块321的超声波段选择，进而提高了用户的操作便利性。

继续参数图4和图5所示，本实施例的壳体1上还设置有频率调节按钮8，该频率调节按钮8与壳体1内部的超声波发射模块321连接，用于调节超声波发射模块321的发射频率。具体是左右旋转，可在按键区2已经选定的F频率内部进行微调。

可选的，本实施例的裂纹测试仪100还可以包括数据获取按钮11，该数据获取按钮11分别与数据处理模块40、强度计算模块60和摄像组件310连接。当数据获取按钮11单击时，控制数据处理模块40获取裂纹数据，当数据获取按钮11双击时，控制强度计算模块60获取裂纹的强度，当数据获取按钮11长按时，控制摄像组件310自动聚焦。即本实施例在一个按钮上集成多个功能，不仅方便用户操作，并且可以减少裂纹测试仪100的零件数目，简化其结构，降低其制造成本。

可选的，本实施例还可以在壳体1上设置闪光灯按钮10，在集成探头30中设置闪光灯(图中未示出)，在目视光学探测模式下，若遇到黑暗、模糊的情况下，按下闪光灯按钮10打开闪光灯，以便在黑暗的情况下对裂纹尺寸进行准确测量。另外，长按闪关灯按钮可以使闪光灯进入常亮模式。

可选的，裂纹测试仪100还可以包括开关按钮12、调节焦距按钮13、电池模块14、带扣7和USB接口15等。其中，旋转调节焦距按钮13可以调节摄像组件310的焦距，带扣7用于安装手提带，方便用户携带该裂纹测试仪100。

如图4所示，本实施例的裂纹测试仪100的工作过程可以是：

启动电源，按下开关按钮12。接着，通过材料选择模块50确定待探测件的材料参数，并判断待探测件的裂纹性质，以便确定探测模式。例如，若为表面裂纹时，则可采用VT目视光学探测法，将模式选择按钮4旋至VT，再将集成探头30移至裂纹处，将集成探头30平行靠近裂纹所在平面端，再通过旋转调节焦距按钮13进行焦距调节，以使集成探头30获得探测数据，并在显示面板3上显示该探测数据。接着，数据处理模块40根据探测数据，获得裂纹数据(即裂纹宽度、裂纹长度等)。然后，轻按下数据获取按钮11，等待显示面板3图像微聚焦，待图像清晰后，完全按下数据获取按钮11，完成图像采集工作。若需要光源，则可以单次按下闪光灯按钮10打开闪光灯。

对于裂纹深度测量，需要采用UT超声波探测模式，将模式选择按钮4旋至UT，进入UT超声波探测模式。在裂纹周围涂覆耦合剂，将集成探头30贴至裂纹所在平面，通过选择按键区2选择相应的频率段，旋转频率调节按钮8进行微调频率。此时，显示面板3能够实时显示出相关波段图像，当数据达到稳定时，按下数据获取按钮11，完成数据采集工作。

当需要同时采用两种探测方法时，将模式选择按钮4旋至COM综合探测模式，其探测过程与上述VT目视光学探测法与UT超声波探测法操作步骤类似，在此不再赘述。当数据采集完成后，双击数据获取按钮11，即可开始裂纹强度的计算。

本发明实施例的裂纹测试仪，通过在壳体上设置模式选择按钮、频率调节按钮、数据获取按钮等，方便用户操作，使得用户通过简单的按键，即可实现对不同待探测件进行探测，可以快速准确地获得待探测件的裂纹数据和裂纹强度。同时，本实施例的裂纹测试仪结构紧凑，携带方便，进而提高了裂纹探测的使用便利性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种裂纹测试仪，其特征在于，包括：模式选择模块和与所述模式选择模块连接的集成探头，所述集成探头包括摄像组件和超声波组件，所述摄像组件用于对待探测件进行目视光学探测，所述超声波组件用于对所述待探测件进行超声波探测；

所述模式选择模块，用于根据用户输入的选择指令确定所述待探测件的探测模式，其中，所述探测模式包括目视光学探测模式、超声波探测模式和综合模式，所述综合模式为所述目视光学探测模式和所述超声波探测模式的组合；

所述集成探头，用于根据所述探测模式确定所述集成探头的工作模式，并在所述工作模式下对所述待探测件进行探测，获取探测数据；其中，所述集成探头的工作模式包括：所述探测模式为目视光学探测模式时，所述摄像组件打开、所述超声波组件关闭，所述探测模式为超声波探测模式时，所述超声波组件打开、所述摄像组件关闭，所述探测模式为综合模式时，所述超声波组件和所述摄像组件均打开。

2.根据权利要求1所述的裂纹测试仪，其特征在于，还包括与所述集成探头连接的数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述探测数据获得所述待探测件的裂纹数据，所述裂纹数据包括所述裂纹的长度、所述裂纹的宽度和所述裂纹的深度中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的裂纹测试仪，其特征在于，还包括材料选择模块和强度计算模块，所述强度计算模块分别与所述材料选择模块和所述数据处理模块连接；

所述材料选择模块用于根据所述待探测件的材料，确定所述待探测件的材料参数，并将所述材料参数发送给所述强度计算模块；

所述强度计算模块，用于根据所述材料参数、所述裂纹数据和预设的裂纹强度计算方法，确定所述裂纹的强度。

4.根据权利要求2所述的裂纹测试仪，其特征在于，还包括格式转换模块，所述格式转换模块分别与所述集成探头和所述数据处理模块连接；

所述格式转换模块用于将所述集成探头获得的探测数据转换成所述数据处理模块可处理的目标探测数据，并将所述目标探测数据发送给所述数据处理模块。

5.根据权利要求2所述的裂纹测试仪，其特征在于，所述超声波组件包括超声波发射模块和与所述超声波发射模块连接超声波接收模块，所述超声波发射模块与所述模式选择模块连接，所述超声波接收模块与所述数据处理模块连接；

所述超声波发射模块，在所述模式选择模块的探测模式为所述超声波探测模式或所述综合模式时启动，并向所述待探测件发射超声波；

所述超声波接收模块，在所述超声波发射模块启动时启动，接收所述待探测件对所述超声波的反射波，并将所述反射波发送给所述数据处理模块。

6.根据权利要求5所述的裂纹测试仪，其特征在于，还包括壳体，所述壳体上设置有模式选择按钮，所述模式选择按钮与所述模式选择模块连接，所述模式选择按钮包括三个档位，所述三个档位分别对应所述目视光学探测模式、所述超声波探测模式和所述综合模式。

7.根据权利要求6所述的裂纹测试仪，其特征在于，所述壳体上还设置有频率调节按钮，所述频率调节按钮与所述超声波发射模块连接，用于调节所述超声波发射模块的发射频率。

8.根据权利要求3所述的裂纹测试仪，其特征在于，还包括数据获取按钮，所述数据获取按钮分别与所述数据处理模块、所述强度计算模块和所述摄像组件连接；

所述数据获取按钮单击时，控制所述数据处理模块获取所述裂纹数据，所述数据获取按钮双击时，控制所述强度计算模块获取所述裂纹的强度，所述数据获取按钮长按时，控制所述摄像组件自动聚焦。

9.根据权利要求1所述的裂纹测试仪，其特征在于，所述集成探头还包括控制器，所述模式选择模块通过所述控制器分别与所述摄像组件和所述超声波组件连接，所述控制器用于根据所述探测模式控制所述摄像组件和所述超声波组件的开启与关闭。

10.根据权利要求3所述的裂纹测试仪，其特征在于，还包括存储模块和数据传输模块，所述存储模块分别与所述集成探头、所述数据处理模块和所述数据传输模块连接，所述数据传输模块分别与所述数据处理模块和所述强度计算模块连接；

所述存储模块用于保存所述集成探头获取的探测数据，并将所述探测数据发送给所述数据处理模块；

所述数据传输模块，用于输出所述存储模块保存的探测数据、所述数据处理模块获得的裂纹数据，以及所述强度计算模块获得的裂纹的强度中的至少一个。