CN117470825B - 一种力致变色材料的性能检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种力致变色材料的性能检测方法及系统，涉及性能检测技术领域，包括：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；基于第一预定应力控制约束，激活跟踪捕获器进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；将第一荧光转换为第一电信号，将第一吸收信号转换为第二电信号；依次分析并对应得到第一信号特征和第二信号特征；根据第一信号特征和第二信号特征得到目标检测结果，用于表征所述目标力致变色材料的综合性能。本发明解决了传统方法缺乏统一的指标来综合评估力致变色材料的性能，并且无法实时监测材料性能变化、准确捕捉材料响应，导致检测结果准确性和可靠性降低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及性能检测技术领域，具体涉及一种力致变色材料的性能检测方法及系统。
背景技术
力致变色材料是一类能够通过施加力而改变其颜色的材料，这种材料具有广泛的应用，然而在现有技术下，针对力致变色材料的性能检测存在一些技术问题，第一，传统方法通常无法实时检测材料的性能变化，因为它们需要进行离线实验测量，这导致测量结果的实时性和准确性受到限制；第二，现有技术中缺乏一个统一的指标来综合评估力致变色材料的性能，由于缺乏统一的指标，对不同指标结果的比较和评估变得困难，导致评估结果的客观性和比较性受到挑战；第三，传统方法在力致变色材料的性能检测中可能存在检测精度和可靠性的问题，由于缺乏精确的检测手段和方法，可能无法准确捕捉材料的变化和响应，导致检测结果的准确性和可靠性降低。
因此，需要一种新的方法，可以实现对力致变色材料性能的实时、准确检测，并引入综合性评估指标，提高检测的准确性和可靠性。
发明内容
本申请通过提供了一种力致变色材料的性能检测方法及系统，旨在解决传统方法缺乏统一的指标来综合评估力致变色材料的性能，并且无法实时监测材料的性能变化、准确捕捉材料的响应，导致检测结果的准确性和可靠性降低的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了一种力致变色材料的性能检测方法及系统。
本申请公开的第一个方面，提供了一种力致变色材料的性能检测方法，所述方法应用于一种力致变色材料的性能检测系统，所述系统与应力应变装置通信连接，所述方法包括：步骤S10：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；步骤S20：基于第一预定应力控制约束，激活所述应力应变装置中的跟踪捕获器对所述目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；步骤S30：通过所述应力应变装置中的信号转换器将所述第一跟踪信号中第一荧光转换为第一电信号，将所述第一跟踪信号中的第一吸收信号转换为第二电信号；步骤S40：通过数据处理中心依次分析所述第一电信号和所述第二电信号，并对应得到第一信号特征和第二信号特征；步骤S50：根据所述第一信号特征和所述第二信号特征得到目标检测结果，所述目标检测结果用于表征所述目标力致变色材料的综合性能。
本申请公开的另一个方面，提供了一种力致变色材料的性能检测系统，所述系统用于上述方法，所述系统与应力应变装置通信连接，所述系统包括：预处理模块1，所述预处理模块1用于步骤S10：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；检测跟踪模块2，所述检测跟踪模块2用于步骤S20：基于第一预定应力控制约束，激活所述应力应变装置中的跟踪捕获器对所述目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；信号转换模块3，所述信号转换模块3用于步骤S30：通过所述应力应变装置中的信号转换器将所述第一跟踪信号中第一荧光转换为第一电信号，将所述第一跟踪信号中的第一吸收信号转换为第二电信号；信号分析模块4，所述信号分析模块4用于步骤S40：通过数据处理中心依次分析所述第一电信号和所述第二电信号，并对应得到第一信号特征和第二信号特征；结果获取模块5，所述结果获取模块5用于步骤S50：根据所述第一信号特征和所述第二信号特征得到目标检测结果，所述目标检测结果用于表征所述目标力致变色材料的综合性能。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过使用应力应变装置中的应变治具，对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板，这样可以保证样板的一致性和可重复性，从而提高了测试的准确性；通过激活应力应变装置中的跟踪捕获器对目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号，然后通过信号转换器将第一跟踪信号中的荧光和吸收信号转换为电信号，进行后续的数据处理，这种方法可以实现实时监测和快速分析，提高了检测的效率；通过对第一电信号和第二电信号进行分析，并对应得到第一信号特征和第二信号特征，进一步根据这些特征得到目标检测结果，这样可以全面评估力致变色材料的综合性能，包括变色效果、稳定性等方面。综上所述，该方法通过预处理样板、实时监测和快速分析信号，以及综合性能评估，解决了现有技术中力致变色材料性能检测的准确性和高效性问题，达到提高检测结果的准确性和可靠性的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了一种力致变色材料的性能检测方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供了一种力致变色材料的性能检测系统结构示意图。
附图标记说明：预处理模块1，检测跟踪模块2，信号转换模块3，信号分析模块4，结果获取模块5。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种力致变色材料的性能检测方法，解决了传统方法缺乏统一的指标来综合评估力致变色材料的性能，并且无法实时监测材料的性能变化、准确捕捉材料的响应，导致检测结果的准确性和可靠性降低的技术问题。
在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种力致变色材料的性能检测方法，所述方法应用于一种力致变色材料的性能检测系统，所述系统与应力应变装置通信连接，所述方法包括：
步骤S10：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；
本申请实施例提供的一种力致变色材料的性能检测方法应用于一种力致变色材料的性能检测系统，所述系统与应力应变装置通信连接，所述应力应变装置是用于施加外部力并测量材料响应的装置。
力致变色材料为在施加机械力时，能够表现出颜色改变的性质的材料；应变治具是用于施加外部应力的装置，通常由夹具、夹持装置和传感器组成，通过夹具或夹持装置将力传递到待测材料上，并测量由此产生的变形。检测规格特征是针对力致变色材料的性能检测的特征，包括施加的应力范围、温度条件、加载速率等。根据检测规格特征，在应力应变装置中的应变治具上进行预处理，包括清洁、干燥、裁剪、定位等，经过预处理后，获取目标材料样板，该样板用于后续步骤。
步骤S20：基于第一预定应力控制约束，激活所述应力应变装置中的跟踪捕获器对所述目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；
根据应力类型预先设定应力控制规范，以此确定施加在目标材料样板上的应力控制约束，这些约束包括应力的大小、加载速率、保持时间等。在样品室中央，将目标材料样板固定在应力应变装置上。通过外接的控制系统，激活应力应变装置，施加预定的应力控制约束在目标材料样板上，并同时进行入射点跟踪位移，这意味着控制系统会拉伸材料，并记录下拉伸过程中的位移数据。在拉伸过程中，应力应变装置的跟踪捕获器会同时记录下荧光，并检测力致变色材料的吸收信号，这些信号反映了材料在施加应力下的光物理性质变化。通过对荧光和吸收信号的捕获和记录，得到第一跟踪信号，这是目标材料样板在施加预定应力控制约束下的响应信号。
进一步而言，步骤S20，包括：
组建应力类型集，所述应力类型集包括可致力致变色材料出现光物理性质变化的多种应力类型；
分析得到第一应力类型的第一力作用特征，所述第一应力类型为所述应力类型集中的任意一个；
根据所述第一力作用特征生成所述第一应力类型的第一应力控制决策，所述第一应力控制决策包括多个控制指标的多个控制参数，所述多个控制指标至少包括角度、力度、气压；
从基于所述第一应力控制决策确定的预定应力控制约束中随机提取得到所述第一预定应力控制约束。
收集关于各种应力类型下可致力致变色材料的光物理性质变化的相关数据和实验结果，这些数据和实验结果可以来自文献、实验室测试或已有的研究。对收集到的数据和实验结果进行综合分析，在这个过程中，关注材料在不同应力类型下的光物理性质变化情况，例如荧光强度、吸收光谱、发射光谱等。
基于对数据和实验结果的分析，选择与可致力致变色材料光物理性质变化相关的多种应力类型，这些应力类型具有实际可行性，并能够触发材料的光物理性质变化，将所选的应力类型整合成一个应力类型集，这个集合包括拉伸应力、弯曲应力、剪切应力、扭应力和压应力等多种应力类型。
从应力类型集中随机选择一个应力类型作为第一应力类型，对于选定的第一应力类型，施加相应的力作用于可致力致变色材料样品上，例如，对于拉伸应力，通过拉伸试验机施加拉伸力，在施加力作用的同时，使用适当的光学设备，如光谱仪、荧光光谱仪等，监测光物理性质的变化，包括监测材料的荧光强度、吸收光谱、发射光谱等。
对于得到的光学数据，进行数据分析和特征提取，例如，通过光谱分析方法确定波长的变化、信号强度的变化等，根据分析得到的特征数据，进行特征描述，将特征结果与第一应力类型进行关联，以获得第一应力类型的第一力作用特征。
收集与第一应力类型相关的数据，包括应力作用特征、材料性质、应变响应等，这些数据通过实验、模拟或文献调研等方式获取。对收集到的数据进行特征提取，提取与第一应力类型相关的特征，根据特征提取的结果，进行特征选择，选择对应力控制最具有代表性和显著性的特征。
基于选定的特征，建立决策模型，用于预测和生成应力控制决策，该决策模型基于机器学习构建，通过将收集到的数据分为训练集和验证集，对决策模型进行训练，并使用交叉验证等技术进行验证和调优，根据经过训练和验证的决策模型，输入第一力作用特征，生成相应的第一应力控制决策，这些决策包括调整角度、力度和气压等控制参数的数值，以实现所需的应力控制效果。
根据第一应力控制决策确定的控制指标和参数，确定一组预定的应力控制约束，这些约束涉及角度范围、力度范围和气压范围等限制条件，用于确保应力施加在可致力致变色材料上的合理范围内。从预定应力控制约束中随机选择一组约束，作为第一预定应力控制约束，该约束用于实际的应力控制过程中，根据选择的约束条件，调整控制参数，使其满足提取的约束范围，这样可以确保应力施加在可致力致变色材料上的控制在预设的约束范围内。
步骤S30：通过所述应力应变装置中的信号转换器将所述第一跟踪信号中第一荧光转换为第一电信号，将所述第一跟踪信号中的第一吸收信号转换为第二电信号；
应力应变装置中配备了信号转换器，它的作用是将第一跟踪信号中的不同成分进行转换，得到相应的电信号。
在目标材料样板受到应力作用时，会发生荧光现象，荧光是一种材料在激发能量的作用下发出的短暂辐射，第一荧光是指来自材料的荧光信号。信号转换器中采用光学传感器或其他相关装置，通过光敏元件或荧光探测器接收第一荧光信号，并将其转换为相应的电信号，这个转换过程涉及光电子转换原理，其中光能转化为电流或电压信号，完成将第一荧光转换为第一电信号的过程。
当目标材料样板受到应力作用时，会吸收入射光的部分能量，这个被吸收的能量作为第一吸收信号。信号转换器中包含光源和光传感器等组件，在这种情况下，光源发出入射的光信号，光传感器接收由材料吸收的光信号，并将其转换为对应的电信号，完成将第一吸收信号转换为第二电信号的过程。
步骤S40：通过数据处理中心依次分析所述第一电信号和所述第二电信号，并对应得到第一信号特征和第二信号特征；
数据处理中心是一个用于接收、处理和分析信号的中央处理单元，负责对接收到的信号进行处理和特征提取。数据处理中心依次对第一电信号和第二电信号进行分析，具体的，首先对第一电信号进行预处理，包括去除噪声、滤波、放大或标准化等操作，以提高信号质量和可分析性，然后应用特征提取算法，包括频域分析、时域分析、小波变换、傅里叶变换等方法，来分析第一电信号并提取相关特征，通过应用特征提取算法，得到一系列第一电信号特征，包括信号的频率成分、幅值、峰值、波形特征等。以同样的方法对第二电信号进行分析，获得第二信号特征。得到的这些特征反映了材料在荧光和吸收方面的性质和变化，包括材料的荧光、吸收强度、变化速率、时间特性等方面的信息。
步骤S50：根据所述第一信号特征和所述第二信号特征得到目标检测结果，所述目标检测结果用于表征所述目标力致变色材料的综合性能。
基于第一信号特征和第二信号特征，数据处理中心通过生成信号曲线，并对信号曲线进行分析，得到目标检测结果，得到的目标检测结果反映了目标材料在荧光和吸收方面的特性等的综合表现，用来描述材料的灵敏性、可逆性、响应速率、稳定性等方面的性能。
进一步而言，步骤S50，包括：
根据所述第一电信号生成第一信号曲线；
对所述第一信号曲线中第一时间下的第一信号强度与第二时间下的第二信号强度进行对比，得到第一信号差值；
所述第一信号差值结合所述第一时间与所述第二时间得到第一信号激变速率；
将基于所述第一信号激变速率得到的目标平均速率添加至所述目标检测结果，其中，所述目标平均速率用于表征所述目标力致变色材料的目标灵敏性。
以时间为横轴，以信号强度为纵轴，建立信号-时间坐标轴，将获得的第一电信号输入该坐标轴，绘制第一信号的信号强度随时间变化的第一信号曲线。
根据实际需求和具体情况，确定第一时间点和第二时间点，例如根据实验设置或数据采集的时间间隔来确定。从第一信号曲线中，根据第一时间点的时间坐标，提取对应时间点下的第一信号强度值；同样地，从第一信号曲线中，根据第二时间点的时间坐标，提取对应时间点下的第二信号强度值。将第一时间点的第一信号强度与第二时间点的第二信号强度进行对比，计算其差值，通过比较，获得第一信号曲线中第一时间下的第一信号强度与第二时间下的第二信号强度之间的差值，这个差值可以提供有关信号的变化趋势和幅度的信息。
计算第一时间点和第二时间点之间的时间差，即第二时间减去第一时间，将第一信号差值除以时间差，得到第一信号的激变速率，该速率表示了在第一时间点和第二时间点之间，第一信号的变化速率。
基于所述第一信号的激变速率，将多个激变速率值取平均，以获得目标平均速率，其中，目标平均速率代表了目标力致变色材料在激变过程中的平均响应速率，该目标平均速率与第一信号的激变速率成正比，可以提供关于材料在力致变色过程中的响应速度的信息。将计算得到的目标平均速率添加到目标检测结果中，所述目标检测结果是对力致变色材料性能的综合表征，目标平均速率的添加可以提供关于目标材料灵敏性的信息。
进一步而言，所述方法还包括：
重复步骤S20-步骤S50，并得到目标重复检测结果；
当所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差达到预定偏差阈值时，发出结算指令；
基于所述结算指令统计步骤S20-步骤S50的目标重复次数；
将所述目标重复次数添加至所述目标检测结果，其中，所述重复次数用于表征所述目标力致变色材料的目标重复性。
重复执行前述步骤S20到步骤S50，以获得重复的目标检测结果，即目标重复检测结果，它提供了有关目标力致变色材料的重复性能的信息。
比较目标重复检测结果和目标检测结果之间的差异，通过计算差异值、相似性度量等方法，计算检测偏差，预先设定一个偏差阈值，以确定何时触发结算指令，该偏差阈值根据具体应用的需求和性能要求进行设置。将计算得到的检测偏差与预定偏差阈值进行比较，如果检测偏差达到或超过预定的偏差阈值，则判断目标重复检测结果与目标检测结果之间的偏差已经达到设定的阈值要求。一旦判断偏差达到阈值，发出结算指令，结算指令的目的是指示系统或用户进行结算处理，以提醒用户执行相应的操作。
在重复操作之前，初始化一个计数器，并将其设置为0，表示目前尚未检测到重复，执行步骤S20到步骤S50的重复检测过程，每次完成一轮的重复检测后，将计数器的值加1，表示检测到一次重复，继续重复检测过程，直到接收到所述结算指令，读取计数器的示数，获得目标重复次数。
将目标重复次数添加到目标检测结果中，以表征目标力致变色材料的目标重复性，这意味着重复次数成为目标检测结果的一个附加信息，用于描述材料的目标重复性能。重复次数的添加使得目标检测结果更加完整和综合，这个重复次数可以用于表征材料的目标重复性，即在多次测试或观察中，材料是否能够稳定地复产生相似的目标变化，通过将重复次数到目标检测结果中，可以更全面地了解材料的目标重复性能。
进一步而言，当所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差达到预定偏差阈值时，发出结算指令，包括：
所述预定偏差阈值包括预定灵敏性偏差阈值和预定可逆性偏差阈值；
当灵敏性偏差达到所述预定灵敏性偏差阈值和/或可逆性偏差达到所述预定可逆性偏差阈值时，发出所述结算指令；
其中，所述灵敏性偏差和所述可逆性偏差均属于所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差。
预定偏差阈值包括预定灵敏性偏差阈值和预定可逆性偏差阈值，这些阈值用于判断目标重复检测结果与目标检测结果之间的偏差是否达到预期的要求。具体的，预定灵敏性偏差阈值用于衡量目标重复检测结果与目标检测结果之间的灵敏性偏差，灵敏性偏差指的是在目标重复检测过程中，目标的变化是否能够被准确地检测到，预定灵敏性偏差阈值可以根据应用的需求和性能要求进行设定；预定可逆性偏差阈值用于评估目标重复检测结果与目标检测结果之间的可逆性偏差，可逆性偏差反映了目标的变化是否是可逆的，即材料是否能够在重复检测中恢复到原始状态，预定可逆性偏差阈值也可以根据应用的需求和性能要求进行设置。
通过设定这两个预定偏差阈值，可以在目标重复检测过程中进行灵敏性和可逆性的评估，当目标重复检测结果与目标检测结果之间的偏差达到或超过预定的灵敏性偏差阈值或可逆性偏差阈值时，可以触发相应的操作，如发出结算指令。
通过比较差异值、相似性度量等方法，持续监测目标重复检测结果与目标检测结果之间的灵敏性偏差和可逆性偏差，将计算得到的灵敏性偏差和可逆性偏差与预定的灵敏性偏差阈值和可逆性偏差阈值进行比较，如果灵敏性偏差达到或超过预定的灵敏性偏差阈值和/或可逆性偏差达到或超过预定的可逆性偏差阈值，则判断目标重复检测结果与目标检测结果之间的偏差已经达到设定的阈值要求。一旦判断偏差达到阈值，则发出结算指令，以提醒用户执行相应的操作。
灵敏性偏差是目标重复检测结果与目标检测结果之间的偏差，用于衡量目标的变化是否能够被准确地检测到，它反映了目标重复检测过程对目标变化的敏感程度，当灵敏性偏差超过预定的灵敏性偏差阈值时，说明目标重复检测结果与目标检测结果之间存在较大的不一致性。
可逆性偏差也是目标重复检测结果与目标检测结果之间的偏差，用于评估目标的可逆性，它描述了在重复检测过程中目标能否恢复到原始状态的能力，当可逆性偏差超过预定的可逆性偏差阈值时，说明目标重复检测结果与目标检测结果之间存在较大的不可逆性或不稳定性。
通过对灵敏性偏差和可逆性偏差的分析，可以获取目标重复检测结果与目标检测结果之间的检测偏差程度，进而评估目标检测系统的准确性、稳定性和一致性。
进一步而言，所述方法还包括：
对所述目标平均速率、所述目标平均强度差和所述目标重复次数进行归一化处理，得到归一化目标数据；
利用变异系数原理对所述归一化目标数据进行加权计算，得到所述目标力致变色材料的目标综合性能指数。
归一化处理可以将不同范围的数据转化为相对统一的尺度，方便进行比较和分析。以目标平均速率的归一化为例，首先计算目标平均速率的最小值和最大值，然后对于每个目标平均速率值，将目标平均速率减去最小值，再将差值除以最大值和最小值的差，计算得到归一化速率，这样，就能使得归一化速率的取值范围在0到1之间。通过以上归一化处理，可以将目标平均速率、目标平均强度差和目标重复次数转化为统一的尺度，便于进行综合分析和比较。
变异系数是一种用于比较不同数据集变异程度的统计量，用于衡量数据的相对离散程度，变异系数原理基于数据的标准差和平值，用于消除不同数据集间绝对差异的影响，使得它们可以进行有效的比较。变异系数具体为标准差除以平均值，再乘以100%，其中，标准差反映了数据集内部的离散程度，而平均值代表了数据集的集中趋势，通过将标准差与平均值相除，并乘以100%来表示为百分比，变异系数可以提供以百分比形式呈现的相对离散程度。变异系数的值越小，意味着数据的相对离散程度越低，即数据集的变异程度较小；而变异系数的值越大，说明数据集的相对离散程度较高，即数据集的变异程度较高。
通过历史经验、实验数据等方法，确定目标综合性能指数中各个归一化指标的权重，对于每个归一化指标的值，计算其变异系数，即标准差除以平均值，并乘以100%，计算得到归一化指标的变异系数，用于衡量各个指标的离散程度。
将每个归一化指标的变异系数乘以对应的权重，并将它们相加，得到加权变异系数，加权变异系数是对每个归一化指标变异程度的加权平均值，其中权重反映了各个指标对于综合性能的重要程度。综合性能指数是加权归一化值的反比，通过取倒数得到，综合性能指数的值越高，意味着目标力致变色材料的综合性能越好，得到的目标综合性能指数是对其综合性能的具化表征。
综上所述，本申请实施例所提供的一种力致变色材料的性能检测方法及系统具有如下技术效果：
1.通过使用应力应变装置中的应变治具，对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板，这样可以保证样板的一致性和可重复性，从而提高了测试的准确性；
2.通过激活应力应变装置中的跟踪捕获器对目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号，然后通过信号转换器将第一跟踪信号中的荧光和吸收信号转换为电信号，进行后续的数据处理，这种方法可以实现实时监测和快速分析，提高了检测的效率；
3.通过对第一电信号和第二电信号进行分析，并对应得到第一信号特征和第二信号特征，进一步根据这些特征得到目标检测结果，这样可以全面评估力致变色材料的综合性能，包括变色效果、稳定性等方面。
综上所述，该方法通过预处理样板、实时监测和快速分析信号，以及综合性能评估，解决了现有技术中力致变色材料性能检测的准确性和高效性问题，达到提高检测结果的准确性和可靠性的技术效果。
实施例二
基于与前述实施例中一种力致变色材料的性能检测方法相同的发明构思，如图2所示，本申请提供了一种力致变色材料的性能检测系统，所述系统与应力应变装置通信连接，所述系统包括：
预处理模块1，所述预处理模块1用于步骤S10：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；
检测跟踪模块2，所述检测跟踪模块2用于步骤S20：基于第一预定应力控制约束，激活所述应力应变装置中的跟踪捕获器对所述目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；
信号转换模块3，所述信号转换模块3用于步骤S30：通过所述应力应变装置中的信号转换器将所述第一跟踪信号中第一荧光转换为第一电信号，将所述第一跟踪信号中的第一吸收信号转换为第二电信号；
信号分析模块4，所述信号分析模块4用于步骤S40：通过数据处理中心依次分析所述第一电信号和所述第二电信号，并对应得到第一信号特征和第二信号特征；
结果获取模块5，所述结果获取模块5用于步骤S50：根据所述第一信号特征和所述第二信号特征得到目标检测结果，所述目标检测结果用于表征所述目标力致变色材料的综合性能。
进一步而言，所述检测跟踪模块2还包括如下操作步骤：
组建应力类型集，所述应力类型集包括可致力致变色材料出现光物理性质变化的多种应力类型；
分析得到第一应力类型的第一力作用特征，所述第一应力类型为所述应力类型集中的任意一个；
根据所述第一力作用特征生成所述第一应力类型的第一应力控制决策，所述第一应力控制决策包括多个控制指标的多个控制参数，所述多个控制指标至少包括角度、力度、气压；
从基于所述第一应力控制决策确定的预定应力控制约束中随机提取得到所述第一预定应力控制约束。
进一步而言，所述结果获取模块5还包括如下操作步骤：
根据所述第一电信号生成第一信号曲线；
对所述第一信号曲线中第一时间下的第一信号强度与第二时间下的第二信号强度进行对比，得到第一信号差值；
所述第一信号差值结合所述第一时间与所述第二时间得到第一信号激变速率；
将基于所述第一信号激变速率得到的目标平均速率添加至所述目标检测结果，其中，所述目标平均速率用于表征所述目标力致变色材料的目标灵敏性。
进一步而言，所述系统还包括目标可逆性获取模块，以执行如下操作步骤：
获取根据所述第二电信号生成的第二信号曲线在所述第一时间下的第三信号强度；
对比所述第一信号强度与所述第三信号强度得到第一信号强度差值；
将基于所述第一信号强度差值得到的目标平均强度差添加至所述目标检测结果，其中，所述目标平均强度差用于表征所述目标力致变色材料的目标可逆性。
进一步而言，所述系统还包括目标重复性获取模块，以执行如下操作步骤：
重复步骤S20-步骤S50，并得到目标重复检测结果；
当所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差达到预定偏差阈值时，发出结算指令；
基于所述结算指令统计步骤S20-步骤S50的目标重复次数；
将所述目标重复次数添加至所述目标检测结果，其中，所述重复次数用于表征所述目标力致变色材料的目标重复性。
进一步而言，所述系统还包括结算指令生成模块，以执行如下操作步骤：
所述预定偏差阈值包括预定灵敏性偏差阈值和预定可逆性偏差阈值；
当灵敏性偏差达到所述预定灵敏性偏差阈值和/或可逆性偏差达到所述预定可逆性偏差阈值时，发出所述结算指令；
其中，所述灵敏性偏差和所述可逆性偏差均属于所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差。
进一步而言，所述系统还包括综合性能指数获取模块，以执行如下操作步骤：
对所述目标平均速率、所述目标平均强度差和所述目标重复次数进行归一化处理，得到归一化目标数据；
利用变异系数原理对所述归一化目标数据进行加权计算，得到所述目标力致变色材料的目标综合性能指数。
本说明书通过前述对一种力致变色材料的性能检测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚得知道本实施例中的一种力致变色材料的性能检测系统，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种力致变色材料的性能检测方法，其特征在于，所述方法应用于一种力致变色材料的性能检测系统，所述系统与应力应变装置通信连接，所述方法包括：
步骤S10：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；
步骤S20：基于第一预定应力控制约束，激活所述应力应变装置中的跟踪捕获器对所述目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；
步骤S30：通过所述应力应变装置中的信号转换器将所述第一跟踪信号中第一荧光转换为第一电信号，将所述第一跟踪信号中的第一吸收信号转换为第二电信号；
步骤S40：通过数据处理中心依次分析所述第一电信号和所述第二电信号，并对应得到第一信号特征和第二信号特征；
步骤S50：根据所述第一信号特征和所述第二信号特征得到目标检测结果，所述目标检测结果用于表征所述目标力致变色材料的综合性能；
其中，步骤S50，包括：
根据所述第一电信号生成第一信号曲线；
对所述第一信号曲线中第一时间下的第一信号强度与第二时间下的第二信号强度进行对比，得到第一信号差值；
所述第一信号差值结合所述第一时间与所述第二时间得到第一信号激变速率；
将基于所述第一信号激变速率得到的目标平均速率添加至所述目标检测结果，其中，所述目标平均速率用于表征所述目标力致变色材料的目标灵敏性。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S20，包括：
组建应力类型集，所述应力类型集包括可致力致变色材料出现光物理性质变化的多种应力类型；
分析得到第一应力类型的第一力作用特征，所述第一应力类型为所述应力类型集中的任意一个；
根据所述第一力作用特征生成所述第一应力类型的第一应力控制决策，所述第一应力控制决策包括多个控制指标的多个控制参数，所述多个控制指标至少包括角度、力度、气压；
从基于所述第一应力控制决策确定的预定应力控制约束中随机提取得到所述第一预定应力控制约束。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取根据所述第二电信号生成的第二信号曲线在所述第一时间下的第三信号强度；
对比所述第一信号强度与所述第三信号强度得到第一信号强度差值；
将基于所述第一信号强度差值得到的目标平均强度差添加至所述目标检测结果，其中，所述目标平均强度差用于表征所述目标力致变色材料的目标可逆性。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
重复步骤S20-步骤S50，并得到目标重复检测结果；
当所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差达到预定偏差阈值时，发出结算指令；
基于所述结算指令统计步骤S20-步骤S50的目标重复次数；
将所述目标重复次数添加至所述目标检测结果，其中，所述重复次数用于表征所述目标力致变色材料的目标重复性。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，当所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差达到预定偏差阈值时，发出结算指令，包括：
所述预定偏差阈值包括预定灵敏性偏差阈值和预定可逆性偏差阈值；
当灵敏性偏差达到所述预定灵敏性偏差阈值和/或可逆性偏差达到所述预定可逆性偏差阈值时，发出所述结算指令；
其中，所述灵敏性偏差和所述可逆性偏差均属于所述目标重复检测结果与所述目标检测结果间的检测偏差。
6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述目标平均速率、所述目标平均强度差和所述目标重复次数进行归一化处理，得到归一化目标数据；
利用变异系数原理对所述归一化目标数据进行加权计算，得到所述目标力致变色材料的目标综合性能指数。
7.一种力致变色材料的性能检测系统，其特征在于，所述系统与应力应变装置通信连接，用于实施权利要求1-6任一项所述的一种力致变色材料的性能检测方法，包括：
预处理模块（1），所述预处理（1）用于步骤S10：基于所述应力应变装置中应变治具的检测规格特征对目标力致变色材料进行预处理，得到目标材料样板；
检测跟踪模块（2），所述检测跟踪模块（2）用于步骤S20：基于第一预定应力控制约束，激活所述应力应变装置中的跟踪捕获器对所述目标材料样板进行检测跟踪，得到第一跟踪信号；
信号转换模块（3），所述信号转换模块（3）用于步骤S30：通过所述应力应变装置中的信号转换器将所述第一跟踪信号中第一荧光转换为第一电信号，将所述第一跟踪信号中的第一吸收信号转换为第二电信号；
信号分析模块（4），所述信号分析模块（4）用于步骤S40：通过数据处理中心依次分析所述第一电信号和所述第二电信号，并对应得到第一信号特征和第二信号特征；
结果获取模块（5），所述结果获取模块（5）用于步骤S50：根据所述第一信号特征和所述第二信号特征得到目标检测结果，所述目标检测结果用于表征所述目标力致变色材料的综合性能。
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| CN110108552A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-09 | 南京工业大学 | 一种柔性力致变色材料的检测方法及检测装置 |
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