CN117309637B - 一种高分子复合材料强度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用机械应力测试材料强度的技术领域,具体涉及一种高分子复合材料强度检测装置,包括强度检测机构、图像采集器和数据处理器,图像采集器采集进行冲击破坏后的高分子复合材料灰度图像,数据处理器对高分子复合材料灰度图像进行分割得到破坏区域,根据破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离,然后根据破坏区域获取两个目标类别凸包,最后获取目标代表点,最后结合目标代表点的投影长度与初始偏差距离的差异得到锤头的偏差角度,实现对锤头的偏移程度的准确检测,进而在后续中就可以根据偏差角度对锤头进行调整,减小高分子复合材料强度检测误差,增强检测结果的准确性和可靠性。

Description

一种高分子复合材料强度检测装置
技术领域
本发明涉及使用机械应力测试材料强度的技术领域,具体涉及一种高分子复合材料强度检测装置。
背景技术
高分子复合材料的强度和稳定性直接影响产品的质量和安全,通过对高分子复合材料进行强度检测,可以及时发现材料缺陷、瑕疵或不良品,避免因材料失效而导致的事故或损失。
现有的对高分子复合材料强度进行检测时,往往是通过锤头对高分子复合材料产生冲击破坏,并结合出现的材料破坏程度来判断高分子复合材料的强度。然而,在受外界因素或者自身因素的影响下,锤头对高分子复合材料进行冲击检测时,锤头的冲击角度有可能会出现一定的偏移,影响真实的材料破坏程度,从而导致高分子复合材料的强度检测结果与真实结果存在一定的偏差,但是现有的强度检测装置只能够进行强度检测,无法得到锤头的偏差角度,即偏差程度。
发明内容
有鉴于此,为了解决上述技术问题,本发明提供一种高分子复合材料强度检测装置。
所采用的技术方案具体如下:
一种高分子复合材料强度检测装置,包括强度检测机构,所述强度检测机构包括锤头以及与所述锤头间隔设置且设置在锤头直线运动方向上的检测台,所述检测台用于放置待检测的高分子复合材料,所述高分子复合材料强度检测装置还包括图像采集器和数据处理器;
所述图像采集器的信号输出端连接所述数据处理器的信号输入端,所述图像采集器用于采集锤头对检测台上放置的待检测的高分子复合材料进行冲击破坏后的高分子复合材料灰度图像,并将所述高分子复合材料灰度图像输出至所述数据处理器,所述数据处理器对所述高分子复合材料灰度图像进行分割得到破坏区域,根据所述破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离;
获取所述破坏区域的凸包区域的各个边缘,并获取各个边缘的主方向线,对所有边缘的主方向线之间的交点进行聚类,获取聚类得到的各个类别的类别凸包,从各个类别凸包中选取点密度最大的两个目标类别凸包;
获取各目标类别凸包的代表点在所述初始偏差方向上的投影长度,获取其中较大的投影长度所对应的目标代表点,计算所述目标代表点的投影长度与所述初始偏差距离的差异,根据所述差异得到锤头的偏差角度。
进一步地,所述根据所述破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离,包括:
基于所述破坏区域构建坐标系,将所述破坏区域中所有像素点的坐标作为PCA主成分分析算法的输入,得到多个特征向量及其特征值;
获取所述特征向量的和向量,所述和向量的方向为初始偏差方向,所述和向量的长度为所述初始偏差距离。
进一步地,获取各个边缘的主方向线,包括:
对于任意一个边缘,将该边缘上所有边缘点的坐标作为PCA主成分分析算法的输入,得到最大特征值对应的特征向量,将该特征向量对应的方向作为该边缘的主方向;
计算得到该边缘上所有边缘点的坐标的横坐标均值和纵坐标均值,得到边缘中心点,计算该边缘上的各个边缘点与所述边缘中心点的距离,将最小距离对应的边缘点作为该边缘的目标点;
通过该边缘的目标点和该边缘的主方向获取一条直线,将所述直线作为该边缘的主方向线。
进一步地,对所有边缘所对应的主方向线之间的交点进行聚类,包括:对所有边缘所对应的主方向线之间的交点采用DBSCAN聚类算法进行聚类。
进一步地,从各个类别凸包中选取点密度最大的两个目标类别凸包,包括:
对于任意一个类别凸包,计算该类别凸包中的交点数量与该类别凸包面积的比值,得到该类别凸包的点密度值;
从各个类别凸包的点密度值中选取两个最大的点密度值,所述两个最大的点密度值所对应的两个类别凸包为所述两个目标类别凸包。
进一步地,获取各目标类别凸包的代表点,包括:
对于任意一个目标类别凸包,获取该目标类别凸包中的所有交点的坐标的横坐标均值和纵坐标均值,将横坐标均值和纵坐标均值对应的坐标点作为该目标类别凸包的代表点。
进一步地,所述差异为所述目标代表点的投影长度与所述初始偏差距离的差值;
根据所述差异得到锤头的偏差角度,包括:
获取所述锤头的最前端与待检测的高分子复合材料的表面的直线距离;
计算所述差异与所述直线距离的比值,将所述比值做反正切运算,得到的角度为锤头的偏差角度。
进一步地,所述数据处理器处理得到偏差角度之后,还根据偏差角度得到修正角度。
进一步地,所述高分子复合材料强度检测装置还包括用于调节所述锤头下落角度的角度调节机构,所述数据处理器的信号输出端连接所述角度调节机构的信号输入端,所述数据处理器根据得到的所述修正角度生成角度调节指令,以驱动所述角度调节机构动作。
进一步地,所述高分子复合材料强度检测装置还包括显示器,所述数据处理器的信号输出端连接所述显示器的信号输入端,所述显示器用于显示所述偏差角度。
本发明至少具有如下有益效果:在待检测的高分子复合材料放置在检测台上供锤头进行冲击破坏测试之后,由图像采集器采集冲击破坏后的高分子复合材料灰度图像,数据处理器对高分子复合材料灰度图像进行分割得到破坏区域,根据破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离,考虑到高分子材料的粘连性较强,可能某个区域破损导致另一个区域的撕裂,因此直接通过破坏区域的形状来判断,可能有较大误差,相应地,获取破坏区域的凸包区域的各个边缘,并获取各个边缘的主方向线,对所有边缘的主方向线之间的交点进行聚类,获取聚类得到的各个类别的类别凸包,从各个类别凸包中选取点密度最大的两个目标类别凸包,然后获取各目标类别凸包的代表点在初始偏差方向上的投影长度,获取其中较大的投影长度所对应的目标代表点,计算目标代表点的投影长度与初始偏差距离的差异,根据差异得到锤头的偏差角度,即通过破坏区域的纹理形态和纹理分布范围来对偏差方向进行修正,得到偏差角度,因此,本发明提供的高分子复合材料强度检测装置除了能够实现强度检测之外,还可以输出锤头的偏差角度,实现对锤头的偏移程度的准确检测,进而在后续中就可以根据偏差角度对锤头进行调整,减小高分子复合材料强度检测误差,增强检测结果的准确性和可靠性。
附图说明
图1是本发明提供的一种高分子复合材料强度检测装置的部分机械结构示意图;
图2是本发明提供的一种高分子复合材料强度检测装置对应的数据处理流程示意图;
图3是冲击检测对应的真实区域和影响区域的示意图;
图1中,1是底座,2是支撑杆,201是调节孔,3是释放架,301是固定块,4是锤头,5是套管,501是检测台,502是托架。
具体实施方式
本实施例提供一种高分子复合材料强度检测装置,包括强度检测机构,强度检测机构包括锤头4以及与锤头4间隔设置且设置在锤头直线运动方向上的检测台501。作为一个具体实现方式,如图1所示,强度检测机构包括底座1,底座1上固定有两个支撑杆2,这两个支撑杆2竖直固定在底座1上,在支撑杆2的顶端横向固定有释放架3,释放架3的中间位置安装有固定块301,锤头4设置在固定块301的下方,固定块301可以为电磁铁或者固定块301内部设置有电磁铁。那么,锤头4为铁质锤头,当电磁铁得电时,电磁铁产生磁力,锤头4吸附在固定块301的底部,当电磁铁失电时,电磁铁磁力消失,锤头4受重力作用,从固定块301的底部做自由落体。本实施例中,锤头4为圆锥形,圆锥的顶点朝下设置,用于对高分子复合材料进行冲击检测。
在支撑杆2的下端横向固定有托架502,检测台501安装在托架502的中间位置,使得释放架3设置在检测台501的正上方。由于检测台501用于放置待检测的高分子复合材料,那么, 当待检测的高分子复合材料放置在检测台501上后,锤头4受重力作用,从固定块301的底部自由落体,会与待检测的高分子复合材料发生碰撞,通过产生的冲击力进而对高分子复合材料产生破坏,从而实现对待检测的高分子复合材料的冲击测试。应当理解,释放架3和检测台501之间的高度差由实际检测需要进行设置。本实施例中,支撑杆2外部套设有套管5,托架502与套管5焊接,且沿支撑杆2不同高度设置有多个调节孔201,套管5也开设有调节孔,就可以通过套管5上的调节孔和支撑杆2上不同高度的调节孔201,实现释放架3和检测台501之间的高度差的调节,即实现不同程度的冲击测试。
高分子复合材料强度检测装置还包括图像采集器和数据处理器。图像采集器的信号输出端连接数据处理器的信号输入端。图像采集器可以为常规摄像头,数据处理器可以为常规的单片机等处理器芯片,比如:FPGA、CPU、MCU等等。
图像采集器朝向检测台501设置,用于检测检测台501的图像,具体是检测台501上放置的待检测的高分子复合材料进行冲击破坏后的高分子复合材料灰度图像。应当理解,图像采集器的设置位置以及与强度检测机构的装配关系由实际需要进行设置,比如可以直接使用一个固定式支架固定在检测台501的上方,固定式支架的一端与图像采集器固定连接,另一端与支撑杆2固定连接,但是图像采集器的位置不能影响冲击破坏测试,或者,通过一个伸缩臂固定在强度检测机构上,伸缩臂的一端与图像采集器固定连接,另一端与支撑杆2固定连接,伸缩臂通常由多节组成,每节之间通过锁紧机构或其他连接方式连接,可以通过伸缩和旋转等运动,实现对工作部件的调节和定位,通过控制伸缩臂的长度和角度,可以使工作部件达到所需的位置和角度。因此,伸缩臂使得图像采集器可以上下左右移动,而且图像采集器的拍摄角度也可以改变和调节,使得在需要采集图像时,将图像采集器的位置调整到检测台501的正上方,朝向检测台501拍摄得到检测台501的俯视图,在冲击破坏测试过程中,将图像采集器移到其他不影响测试的位置。
数据处理器可以安装在强度检测机构上,比如安装在底座1上或者在底座1内开设一个空间,数据处理器安装在该空间内。而且图像采集器和数据处理器之间可以采用有线通信方式,也可以采用无线通信方式。或者图像采集器和数据处理器可以集成化设置,集成为一个兼具图像采集和数据处理的设备。
将待检测的高分子复合材料放置在检测台501,然后控制固定块301,使得锤头4受重力作用从固定块301的底部自由落体,锤头4与检测台501上的待检测的高分子复合材料发生碰撞,通过产生的冲击力进而对高分子复合材料产生破坏。应当理解,若锤头4没有发生偏差,则因冲击力在待检测的高分子复合材料上出现的凹槽通常呈圆形或近似圆形。然而,当锤头4发生偏差时,即锤头4的锤尾位置的两侧不平衡,形成偏差,即锤头4的锤头位置不能竖直方向向下直接冲击高分子复合材料,而是有一定的偏差角度时,会导致在待检测的高分子复合材料上出现的凹槽的形状发生变化,会变得不规则或椭圆形,进而导致高分子材料的强度值存在检测误差。
图像采集器采集锤头4对检测台501上放置的待检测的高分子复合材料进行冲击破坏后的高分子复合材料灰度图像,并将高分子复合材料灰度图像输出至数据处理器,图2为数据处理器内部所执行的数据处理过程的流程图。
由于高分子复合材料灰度图像中包括正常区域和破坏区域,因此数据处理器获取到高分子复合材料灰度图像之后,首先对高分子复合材料灰度图像进行分割得到破坏区域。应当理解,对高分子复合材料灰度图像采用连通域分析方法获取到所包含的各个连通域,将其中面积最大的连通域所对应的区域判定为破坏区域。应当理解,还可以通过Canny边缘检测算法得到高分子复合材料灰度图像中的边缘,然后获取边缘所围成的各个区域中的面积最大的区域,作为破坏区域。
然后,根据破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离。本实施例中,根据高分子复合材料灰度图像或者说根据破坏区域构建二维坐标系,使得破坏区域中的所有像素点均映射到该二维坐标系中,每一个像素点均对应有一个坐标值。将破坏区域中所有像素点的坐标作为PCA主成分分析算法的输入,得到多个特征向量及其特征值。每个特征向量是一个二维向量,表示投影方向,每个特征向量对应的特征值表示所有的坐标点投影到该方向上的投影长度,投影长度越长,表明这些数据点在该方向上的分布范围越广。应当理解,采用PCA主成分分析算法获取多个特征向量及其特征值,属于PCA主成分分析算法的最基础用途,不再赘述。
需要说明的是,如果锤头4偏差,则破坏区域呈现不规则或椭圆形,因此不同方向的投影长度差异越大,锤头4越可能发生了偏差,投影长度越大的方向,越可能是偏差方向。本实施例中,可以将所有的特征值构成一个序列,那么,将该序列的方差记为s,s可以表示不同方向投影长度的不规则性。
获取所有特征向量的和向量,将得到的和向量的方向定义为初始偏差方向,将和向量的长度定义为初始偏差距离。
需要说明的是,由于高分子材料的粘连性较强,可能某个区域破损导致另一个区域的撕裂,因此直接通过形状来判断,可能有较大误差,考虑到高分子材料的本身纹理是全局性的,而锤头4偏差导致的纹理是从破损区域向周围的分散,是局部性的,因此进一步通过纹理形态和纹理分布范围来对偏差方向进行修正。如图3所示,真实区域为由于锤头4偏差导致的椭圆区域,即破裂区域。影响区域的产生是由于高分子材料的粘连性,例如:塑料,一个方向偏差的(方向偏差是指锤头4不是垂直向下)锤头4导致一个区域破损,同时会导致锤头4没有直接接触到的、与锤头4接触区域的粘连性较大区域,称为影响区域,也称为破损区域。然而,实际上呈现出来的只有整体的破损区域,即上文中的破坏区域。如图3所示,虚线表示检测到的由于破损导致的裂缝边缘,真实区域由于直接与锤头4接触,由中心向外扩散,影响区域是由真实区域与影响区域间的分子力的拉扯作用形成的,由于锤头4的偏差,对真实区域一侧的区域造成拉扯作用的影响较大,形成如图3所示的影响区域的裂缝边缘。
那么,通过凸包检测方法获取破坏区域的凸包区域,并对凸包区域通过canny边缘检测的方法获得凸包区域的各个边缘。然后,获取各个边缘的主方向线。作为一个具体实施方式,对于任意一个边缘,将该边缘上所有边缘点的坐标作为PCA主成分分析算法的输入,得到多个特征向量以及各个特性向量对应的特征值,从中获取最大特征值,以及最大特征值对应的特征向量,将该最大特征值对应的特征向量对应的方向作为该边缘的主方向;计算得到该边缘上所有边缘点的坐标的横坐标均值和纵坐标均值,横坐标均值和纵坐标均值所构成的坐标点为该边缘的边缘中心点;然后,计算该边缘上的各个边缘点与该边缘中心点的距离(具体是欧氏距离),得到各个边缘点所对应的距离,从中获取最小的距离,将该最小距离对应的边缘点作为该边缘的目标点;最后,通过该边缘的目标点,以及上述得到的该边缘的主方向,获取一条过该边缘的目标点的直线,该直线的方向为该边缘的主方向,将得到的该直线作为该边缘的主方向线。
最大特征值对应的特征向量能够最大程度反映对应边缘的特征,根据最大特征值对应的特征向量得到边缘的主方向线,能够确保主方向线能够最大程度上表征边缘的特征方向。
通过上述过程,得到凸包区域的各个边缘的主方向线,每条边缘对应一条主方向线。
由于两条非平行的直线能够得到一个交点,由于凸包区域对应多条主方向线,就可以得到主方向线之间相交而产生的多个交点。对凸包区域所有边缘的主方向线之间的交点进行聚类,本实施例采用DBSCAN聚类算法进行密度聚类,就可以得到多个类别。对于任意一个类别,通过凸包检测获得该类别中所有第一交点产生的凸包,定义为类别凸包。从而获取聚类得到的各个类别的类别凸包。然后获取各个类别凸包的点密度,点密度反映类别凸包中的交点的密集情况,作为一个具体实施方式,对于任意一个类别凸包,计算该类别凸包中的交点数量与该类别凸包面积的比值,该比值为该类别凸包的点密度值。
需要说明的是,如图3所示,点密度较大的交点的区域只有真实区域的中心点和影响区域边缘的交点处。
然后从中获取最大的两个点密度,从而得到最大的两个点密度所对应的两个类别凸包,定义为目标类别凸包。这两个目标类别凸包所对应的区域本质上为真实区域和影响区域。对于任意一个目标类别凸包,获取该目标类别凸包的代表点,代表点表示能够表征该目标类别凸包的点,作为一个具体实施方式,计算该目标类别凸包中的所有交点的坐标的横坐标均值和纵坐标均值,将该横坐标均值和纵坐标均值构成一个坐标点,将该坐标点作为该目标类别凸包的代表点。然后,获取该目标类别凸包的代表点在初始偏差方向上的投影长度。因此,每一个目标类别凸包均对应一个投影长度,这两个目标类别凸包就可以得到两个投影长度。然后,从得到的两个投影长度中获取较大的投影长度,该较大的投影长度表征最能够反映偏差方向。该较大的投影长度对应的代表点定义为目标代表点。
然后,计算目标代表点的投影长度与上文得到的初始偏差距离的差异,本实施例中,该处的差异为目标代表点的投影长度与初始偏差距离的差值。最后根据得到的差值获取锤头4的偏差角度。本实施例中,得到的投影长度与初始偏差距离的差值为偏移值,即锤头4与正常情况相比所产生的偏移距离,根据该偏移距离采用几何学得到锤头4的偏差角度,具体地:获取锤头4的最下端(即圆锥的顶点)与待检测的高分子复合材料的表面的直线距离,即锤头4自由落体的下落高度,然后计算偏移距离与该下落高度的比值,最后将该比值做反正切运算,得到的角度为锤头的偏差角度。
在得到锤头4的偏差角度之后,就可以根据锤头4的偏差角度对锤头4的角度进行调整和修正,作为一个具体实施方式,修正方式可以为人工修正,即工作人员根据得到的偏差角度对锤头4进行人工修正,相应地,高分子复合材料强度检测装置还包括显示器,数据处理器的信号输出端连接显示器的信号输入端,数据处理器计算得到偏差角度之后,将偏差角度输出至显示器中由显示器显示偏差角度。显示器也可以与数据处理器集成化设置。在后续工作中,工作人员看到显示器显示的偏差角度之后,表示锤头4出现了偏差,就可以人工对锤头4的角度进行修正和调节。由于锤头4设置在固定块301的下方,则可以通过微调固定块301的位姿或者微调释放架3两端的左右和高低位置以及角度,使得对锤头4的下落角度进行调整。
作为其他的实施方式,数据处理器处理得到偏差角度之后,还根据偏差角度得到修正角度,具体地:将偏差角度的反方向角度确定为修正角度,例如:锤头4的偏差角度为竖直方向向右偏差5°,则修正角度为竖直方向向左偏差5°。
锤头4下落角度的调节方式可以通过角度调节机构进行调节,角度调节机构设置在锤头4与固定块301之间,角度调节机构可以为铜片,就可以人工调节铜片的位置实现锤头4的调节。作为其他的实施方式,角度调节机构还可以为授权公告号为CN211505991U中公开的一种用于微型设备的安装角度调节机构,或者角度调节机构为一个微型云台,将固定块301固定在上述的安装角度调节机构或者微型云台的底端,通过安装角度调节机构或者微型云台调节锤头4的下落角度。上述角度调节机构为手动操作的机构,作为其他的实施方式,而且,角度调节机构也可以为电动操作机构,数据处理器的信号输出端连接角度调节机构的信号输入端,数据处理器根据得到的修正角度生成角度调节指令,将角度调节指令输出至角度调节机构,角度调节机构根据角度调节指令进行相应动作,以调节锤头4的下落角度。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高分子复合材料强度检测装置,包括强度检测机构,所述强度检测机构包括锤头以及与所述锤头间隔设置且设置在锤头直线运动方向上的检测台,所述检测台用于放置待检测的高分子复合材料,其特征在于,所述高分子复合材料强度检测装置还包括图像采集器和数据处理器;
所述图像采集器的信号输出端连接所述数据处理器的信号输入端,所述图像采集器用于采集锤头对检测台上放置的待检测的高分子复合材料进行冲击破坏后的高分子复合材料灰度图像,并将所述高分子复合材料灰度图像输出至所述数据处理器,所述数据处理器对所述高分子复合材料灰度图像进行分割得到破坏区域,根据所述破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离;
获取所述破坏区域的凸包区域的各个边缘,并获取各个边缘的主方向线,对所有边缘的主方向线之间的交点进行聚类,获取聚类得到的各个类别的类别凸包,从各个类别凸包中选取点密度最大的两个目标类别凸包;
获取各目标类别凸包的代表点在所述初始偏差方向上的投影长度,获取其中较大的投影长度所对应的目标代表点,计算所述目标代表点的投影长度与所述初始偏差距离的差异,根据所述差异得到锤头的偏差角度;
所述根据所述破坏区域的形状特征,得到初始偏差方向和初始偏差距离,包括:
基于所述破坏区域构建坐标系,将所述破坏区域中所有像素点的坐标作为PCA主成分分析算法的输入,得到多个特征向量及其特征值;
获取所述特征向量的和向量,所述和向量的方向为初始偏差方向,所述和向量的长度为所述初始偏差距离;
获取各个边缘的主方向线,包括:
对于任意一个边缘,将该边缘上所有边缘点的坐标作为PCA主成分分析算法的输入,得到最大特征值对应的特征向量,将该特征向量对应的方向作为该边缘的主方向;
计算得到该边缘上所有边缘点的坐标的横坐标均值和纵坐标均值,得到边缘中心点,计算该边缘上的各个边缘点与所述边缘中心点的距离,将最小距离对应的边缘点作为该边缘的目标点;
通过该边缘的目标点和该边缘的主方向获取一条直线,将所述直线作为该边缘的主方向线;
从各个类别凸包中选取点密度最大的两个目标类别凸包,包括:
对于任意一个类别凸包,计算该类别凸包中的交点数量与该类别凸包面积的比值,得到该类别凸包的点密度值;
从各个类别凸包的点密度值中选取两个最大的点密度值,所述两个最大的点密度值所对应的两个类别凸包为所述两个目标类别凸包;
获取各目标类别凸包的代表点,包括:
对于任意一个目标类别凸包,获取该目标类别凸包中的所有交点的坐标的横坐标均值和纵坐标均值,将横坐标均值和纵坐标均值对应的坐标点作为该目标类别凸包的代表点。
2.根据权利要求1所述的高分子复合材料强度检测装置,其特征在于,对所有边缘所对应的主方向线之间的交点进行聚类,包括:对所有边缘所对应的主方向线之间的交点采用DBSCAN聚类算法进行聚类。
3.根据权利要求1所述的高分子复合材料强度检测装置,其特征在于,所述差异为所述目标代表点的投影长度与所述初始偏差距离的差值;
根据所述差异得到锤头的偏差角度,包括:
获取所述锤头的最前端与待检测的高分子复合材料的表面的直线距离;
计算所述差异与所述直线距离的比值,将所述比值做反正切运算,得到的角度为锤头的偏差角度。
4.根据权利要求1所述的高分子复合材料强度检测装置,其特征在于,所述数据处理器处理得到偏差角度之后,还根据偏差角度得到修正角度。
5.根据权利要求4所述的高分子复合材料强度检测装置,其特征在于,所述高分子复合材料强度检测装置还包括用于调节所述锤头下落角度的角度调节机构,所述数据处理器的信号输出端连接所述角度调节机构的信号输入端,所述数据处理器根据得到的所述修正角度生成角度调节指令,以驱动所述角度调节机构动作。
6.根据权利要求1所述的高分子复合材料强度检测装置,其特征在于,所述高分子复合材料强度检测装置还包括显示器,所述数据处理器的信号输出端连接所述显示器的信号输入端,所述显示器用于显示所述偏差角度。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026864A (ko) * 2009-09-09 2011-03-16 주식회사 엘지화학 자유낙하 충격시험장치 및 방법
JP2011075501A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Ihi Corp 試し錘取付方位算出装置と方法
JP2015094649A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社東洋精機製作所 打撃式試験装置
CN115791060A (zh) * 2022-12-14 2023-03-14 合肥联宝信息技术有限公司 跌落测试装置及跌落角度调整方法
CN116051822A (zh) * 2022-09-22 2023-05-02 北京航天飞行控制中心 凹障碍的识别方法和装置、处理器及电子设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367214B2 (en) * 2006-05-16 2008-05-06 Lucent Technologies Inc. Shock and launch apparatus
US10126271B2 (en) * 2015-09-15 2018-11-13 NLA Diagnostics LLC Apparatus and method for non-destructive testing of materials
JP2023050515A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 株式会社トプコン 打音検査システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026864A (ko) * 2009-09-09 2011-03-16 주식회사 엘지화학 자유낙하 충격시험장치 및 방법
JP2011075501A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Ihi Corp 試し錘取付方位算出装置と方法
JP2015094649A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社東洋精機製作所 打撃式試験装置
CN116051822A (zh) * 2022-09-22 2023-05-02 北京航天飞行控制中心 凹障碍的识别方法和装置、处理器及电子设备
CN115791060A (zh) * 2022-12-14 2023-03-14 合肥联宝信息技术有限公司 跌落测试装置及跌落角度调整方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含双空孔缺陷试件三点弯曲冲击试验;何松林 等;《科学技术与工程》;第23卷(第25期);第10658-10663页 *
锤式破碎机的锤头及反击式破碎机板锤对单块岩石的碰撞;江勤;《矿山机械》(第01期);第12、57-60页 *

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