CN111157335A - 一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法。装置由两部分组成，光电检测装置和信号接收检测装置。光电检测装置包括测试架、检测材料、光电探测处理装置、探测球，信号接收检测装置包括控制显示器。被测材料水平放置于装置底面，通过状态指示灯显示电磁铁释放球体后球弹起高度与合格弹起高度区间的关系，便捷地应用于判定材料性能的合格程度。本发明所述的一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法，结构简单合理，操作方便，易于生产，占用空间小，适用性广，由激光探测，检测准确可靠性高。

Description

一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法
技术领域
本发明涉及光电检测领域，具体涉及一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法。
背景技术
材料抗冲击、强度等性能，可以以一定高度自由释放检测球，根据球弹起的高度作为判断材料是否合格的一项参考指标。材料有其对应的球回弹高度合格区间，球回弹高度在区间内，则材料该项性能合格；反之，球回弹高度不在合格区间内，则此材料该项性能不合格。
现在一般采用的方法是：一是使用人工目测的方法，人眼观察小球回弹高度，不能消除肉眼识别带来的误差，测试结果准确性不足；二是使用距离测量装置实时进行小球高度测量，这种测量方法检测小球回弹的具体高度，再和合格区间进行比对，最终得出结论，但这种方法装置复杂，成本较高，且存在一定测量误差。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种基于光电检测的物体反弹高度检测合格判定装置和方法。本发明所述的球体反弹高度测量的方法原理简单，适用性广，不需要获得具体回弹高度数值，只需要进行条件判定，准确率高。
一种物体反弹高度检测合格判定装置其特征在于：包括光电检测装置和信号接收检测装置，所述光电检测装置包括测试架、位于底部的水平放置的检测材料、位于顶部的探测球、位于测试架内且与检测材料平行的的光电探测处理装置，所述光电探测处理装置包括位于靠近探测球的上光电探测处理装置、靠近检测材料的下光电探测处理装置；所述上光电探测处理装置包括激光器、光电探测器、原向反射屏，所述激光器位于测试架一侧，且发出的光幕为扇形，所述原向反射屏位于测试架另一侧，下光电探测处理装置与上光电探测处理装置结构相同。
优选的，所述探测球采用电磁式释放装置。
优选的，所述光电探测器有两片，位于所述激光器两侧。
优选的，所述信号接收检测装置包括控制显示器，所述控制显示器有电源指示灯、复位指示灯、检测合格灯、检测不合格灯。
优选的，一种物体反弹高度检测合格判定方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）打开激光器的开关，使其发散出扇形光幕；
2）释放探测球使其自然下落；
3）当探测球第一次通过上光幕、下光幕，信号接收检测装置记录当前状态；
4）探测球经检测材料反弹若未能再次经过下光幕，则检测材料不合格，检测结束；若再次经过下光幕则信号接收检测装置记录当前状态，继续观察；
5）探测球若未能经过上光幕，则检测材料合格，检测结束；若继续上升经过上光幕，信号接收检测装置记录当前状态，检测材料不合格，结束检测。
优选的，球心是探测球位置的参考点，上光幕，下光幕设置位置高度分别为区间上界+钢球半径、区间下界+钢球半径；当探测球通过上光幕、下光幕时，光电探测器探测到信号并输出脉冲至信号接收检测装置。
优选的，设定计时器控制整个装置的运行，当探测球第一次下落到达上光幕处产生信号，计时器开始运行，计时器设定的时间范围为本装置最大反应时间，超时停止本装置运行。
优选的，所述控制显示器在探测球释放时为状态a；探测球第一次经过上光幕，上光电探测装置的信号2产生变化，控制显示器的状态a变为状态b，同时计时器开始运行；之后第一次经过下光幕，下光电探测装置的信号1产生变化，控制显示器状态b转为状态c；探测球经检测材料弹起后，若未接触下光幕开始下落，则检测结束，若再次经过下光幕，下光电探测装置的信号1产生变化，控制显示器状态c转变为状态d；之后若经过上光幕，则上光电探测装置的信号2产生变化，控制显示器由状态d转变为状态f，若未到达上光幕，球体就已下落经过下光幕，则下光电探测装置的信号1产生变化，控制显示器由状态d转变为状态e；计时结束的状态c、状态f，不合格灯亮，状态e，合格灯亮。
有益效果
本发明所述的一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法，结构简单合理，操作方便，易于生产，占用空间小，适用性广，由激光探测记录，检测准确可靠性高。
附图说明：
图1是光电检测装置示意图
图2是装置侧面示意图
图3是终状态e检测小球位置示意图
图4是终状态e光电信号时序示意图
图5是终状态c(后等效为状态f)检测小球位置示意图
图6是终状态c(后等效为状态f)光电信号时序示意图
图7是终状态f检测小球位置示意图
图8是终状态f光电信号时序示意图
图中：1.上光电探测处理装置、2.下光电探测处理装置、3.原向反射屏、4.激光器、5.探测球、6.控制显示器、7.有电源指示灯、8.复位指示灯、9.检测合格灯、10.检测不合格灯、11检测材料、12.测试架、13.光电探测器。
具体实施方式
以下对本发明的较佳实施实例进行详细阐述，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明确清楚的界定。
本专利公开的一种物体反弹高度检测合格判定装置和方法，包括光电检测装置和信号接收检测装置，包括光电检测装置和信号接收检测装置，所述光电检测装置包括长测试架12、位于底部的水平放置的检测材料11、位于顶部的采用电磁式释放装置的探测球5、位于测试架12内且与检测材料11平行的的光电探测处理装置，所述光电探测处理装置包括位于靠近探测球5的上光电探测处理装置1、靠近检测材料11的与上光电探测处理装置1组件相同的下光电探测处理装置2；所述光电探测处理装置包括激光器4、两片光电探测器13、原向反射屏3，所述激光器4位于测试架12一侧，且发出的光幕为扇形，所述原向反射屏3位于测试架12另一侧；所述信号接收检测装置包括控制显示器6，所述控制显示器6有电源指示灯7、复位指示灯8、检测合格灯9、检测不合格灯10。
基于以上结构测试时将一定规格的钢球从特定高度电磁铁释放冲击背衬材料后反弹，在相应的设置的回弹高度区间为合格，不在此区间范围内则为不合格。
将电磁铁控制的探测球安装在支架的特定高度1500mm处，测试用钢球质量为1kg，直径为63.5mm。钢球回弹高度在350mm-550mm为合格，光幕1高度设为381.75mm，光幕2高度设为581.75mm。打开控制显示器6，电源指示灯7亮，打开激光器4，散射出扇形光幕，然后使探测球5由电磁铁释放，先后经过上光幕和下光幕，砸向背衬材料弹起。从钢球第一次下落到达上光幕处产生信号开始计时，若钢球经检测材料弹起后触及下光幕，即产生了信号1，但未触及上光幕，就已达到最高点，之后再次下落，再次产生了信号1，即整个过程中，连续两次产生信号1，未产生信号2，计时结束，控制显示器状态为e此材料合格，检测合格灯9亮。计时开始后，若钢球未触及下光幕，计时结束，没有信号产生，控制显示器状态为c则此材料不合格，检测不合格灯10亮。计时开始后，若钢球弹起经过下光幕，也到达了上光幕，即有信号1产生后，接着产生信号2，产生信号2同时计时结束，控制显示器状态为f此材料不合格，检测不合格灯10亮。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种物体反弹高度检测合格判定装置其特征在于：包括光电检测装置和信号接收检测装置，所述光电检测装置包括测试架（12）、位于底部的水平放置的检测材料（11）、位于顶部的探测球（5）、位于测试架（12）内且与检测材料（11）平行的的光电探测处理装置，所述光电探测处理装置包括位于靠近探测球（5）的上光电探测处理装置（1）、靠近检测材料（11）的与上光电探测处理装置（1）组件相同的下光电探测处理装置（2）；所述光电探测处理装置包括激光器（4）、光电探测器（13）、原向反射屏（3），所述激光器（4）位于测试架（12）一侧，且发出的光幕为扇形，所述原向反射屏（3）位于测试架（12）另一侧。
2.根据权利要求1所述的物体反弹高度检测合格判定装置，其特征在于：所述探测球（5）采用电磁式释放装置。
3.根据权利要求1所述的物体反弹高度检测合格判定装置，其特征在于：所述光电探测器（13）有两片，位于所述激光器（4）两侧。
4.根据权利要求1所述的物体反弹高度检测合格判定装置，其特征在于：所述信号接收检测装置包括控制显示器（6），所述控制显示器（6）有电源指示灯（7）、复位指示灯（8）、检测合格灯（9）、检测不合格灯（10）。
5.一种使用权利要求1～4任一所述的物体反弹高度检测合格判定方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）打开激光器（4）的开关，使其发散出扇形光幕；
2）释放探测球（5）使其自然下落；
3）当探测球（5）第一次通过上光幕、下光幕，信号接收检测装置记录当前状态；
4）探测球（5）经检测材料（11）反弹若未能再次经过下光幕，则检测材料（11）不合格，检测结束；若再次经过下光幕则信号接收检测装置记录当前状态，继续观察；
5）探测球（5）若未能经过上光幕，则检测材料（11）合格，检测结束；若继续上升经过上光幕，信号接收检测装置记录当前状态，检测材料（11）不合格，结束检测。
6.根据权利要求5所述的物体反弹高度检测合格判定方法，其特征在于:探测球（5）的球心是探测球位置的参考点，上光幕设置位置高度为区间上界+钢球半径，下光幕设置位置高度为区间下界+钢球半径。
7.根据权利要求5所述的物体反弹高度检测合格判定方法，其特征在于:当探测球（5）通过上光幕、下光幕时，光电探测器（13）探测到信号并输出脉冲至信号接收检测装置。
8.根据权利要求5所述的物体反弹高度检测合格判定方法，其特征在于:设定计时器控制整个装置的运行，当探测球（5）第一次下落到达上光幕处产生信号，计时器开始运行，计时器设定的时间范围为本装置最大反应时间，超时停止本装置运行。
9.根据权利要求5所述的物体反弹高度检测合格判定方法，其特征在于: 所述控制显示器（6）在探测球（5）释放时为状态a；探测球（5）第一次经过上光幕，上光电探测装置（1）的信号2产生变化，控制显示器（6）的状态a变为状态b，同时计时器开始运行；之后第一次经过下光幕，下光电探测装置（2）的信号1产生变化，控制显示器（6）状态b转为状态c；探测球（5）经检测材料（11）弹起后，若未接触下光幕开始下落，则检测结束，若再次经过下光幕，下光电探测装置（2）的信号1产生变化，控制显示器（6）状态c转变为状态d；之后若经过上光幕，则上光电探测装置（1）的信号2产生变化，控制显示器（6）由状态d转变为状态f，若未到达上光幕，球体就已下落经过下光幕，则下光电探测装置（2）的信号1产生变化，控制显示器（6）由状态d转变为状态e；计时结束的状态c、状态f，检测不合格灯（10）亮，状态e，检测合格灯（9）亮。
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