CN214200924U - 一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，包括落锤冲击试验机、高速摄像机、数据采集卡和工控机；所述高速摄像机架设在落锤冲击试验机前侧，所述高速摄像机的输入端通过同步触发线与落锤冲击试验机的输出端连接，所述数据采集卡的输入端通过数据线与落锤冲击试验机的输出端连接，所述高速摄像机和数据采集卡均与工控机交互连接。本实用新型结构简单，操作方便，为复合材料层板研究提供了直观的参考依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合材料层板落锤冲击试验监测技术领域，具体是一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置。
背景技术
为了研究复合材料层板的分层起始载荷，对不同材料体系和不同铺层数的复合材料层板进行了准静态压痕试验和落锤冲击试验，得到了复合材料层板的分层起始载荷值和分层损伤能量门槛值，并对损伤情况进行了分析。结果表明，在进行落锤冲击试验时，复合材料层板的分层起始载荷与冲击能量有关，并且分层起始载荷值随着冲击能量的提高而增加；在进行准静态压痕试验时，复合材料层板的分层起始载荷值要低于进行低速落锤冲击试验时的分层起始载荷值；当冲击能量达到分层损伤能量门槛值时，复合材料层板将发生大量分层损伤，复合材料层板的刚度出现急剧下降。
落锤冲击试验机的落锤接触到复合材料层板时的位移与受力值是复合材料层板研究中非常重要的参数，但是，由于复合材料层板在受到落锤冲击时发生形变断裂的过程非常短(30ms以内)，如何直观地显示出落锤冲击试验过程中复合材料层板不同形变阶段的落锤位移与受力值，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，该装置能够将落锤冲击试验过程中复合材料层板不同形变阶段的落锤位移与受力值数据显示在高速摄像机采集的对应图像上。
本实用新型的技术方案为：
一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，该装置包括落锤冲击试验机、高速摄像机、数据采集卡和工控机；所述高速摄像机架设在落锤冲击试验机前侧，所述高速摄像机的输入端通过同步触发线与落锤冲击试验机的输出端连接，所述数据采集卡的输入端通过数据线与落锤冲击试验机的输出端连接，所述高速摄像机和数据采集卡均与工控机交互连接。
所述的基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，所述高速摄像机由机身、镜头和转接环组成，所述机身与镜头通过转接环连接。
所述的基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，所述数据采集卡通过PCIe接口安装在工控机内部。
由上述技术方案可知，本实用新型使用同步触发线连接落锤冲击试验机和高速摄像机，同时触发落锤冲击试验启动与高速摄像机拍摄，保证了图像拍摄和数据采集的一致性，工控机将落锤冲击试验过程中落锤位移与受力值数据实时显示在高速摄像机拍摄的对应图像上，便于后续分析处理；本实用新型结构简单，操作方便，为复合材料层板研究提供了直观的参考依据。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，包括落锤冲击试验机1、高速摄像机2、数据采集卡3和工控机4；高速摄像机2由机身21、镜头22和转接环23组成，机身21与镜头22通过转接环23连接。高速摄像机2的输入端通过同步触发线与落锤冲击试验机1的输出端连接，高速摄像机2与工控机4交互连接。数据采集卡3的输入端通过数据线与落锤冲击试验机1的输出端连接，数据采集卡3通过PCIe接口安装在工控机4内部，并与工控机4交互连接。
本实用新型的工作原理：
高速摄像机2配有单独的电源适配器，220V供电。工控机4对高速摄像机2和数据采集卡3的各项参数进行设置。高速摄像机2架设在落锤冲击试验机1前侧，当收到落锤冲击试验机1通过同步触发线发送过来的同步触发信号时开始对落锤冲击试验过程进行同步拍摄，并将拍摄的图像发送给工控机4。数据采集卡3采集落锤冲击试验过程中落锤位移与受力值数据，并将采集的数据发送给工控机4。工控机4按照帧顺序将落锤冲击试验过程中落锤位移与受力值数据显示在对应图像上。由于每一帧图像上都有对应的落锤位移与受力值数据保存下来，后续可以针对每一帧图像分析其对应的落锤位移与受力值数据。
上述高速摄像机2和数据采集卡3可根据实际应用场景需求进行更具体的选择，如选用富煌君达高科信息技术有限公司的高速摄像机进行抓拍，每秒可达千帧以上，若按1000帧每秒来计算，复合材料层板在受到落锤冲击时发生形变断裂的过程取30ms，则断裂视频采集过程就有30帧的图片，按5帧每秒播放，则可以播放6秒钟，整个断裂过程就清晰可见，同时采集的高速视频可以保存在工控机4中，以便于后续播放观看和分析处理。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，其特征在于：该装置包括落锤冲击试验机、高速摄像机、数据采集卡和工控机；所述高速摄像机架设在落锤冲击试验机前侧，所述高速摄像机的输入端通过同步触发线与落锤冲击试验机的输出端连接，所述数据采集卡的输入端通过数据线与落锤冲击试验机的输出端连接，所述高速摄像机和数据采集卡均与工控机交互连接。
2.根据权利要求1所述的基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，其特征在于：所述高速摄像机由机身、镜头和转接环组成，所述机身与镜头通过转接环连接。
3.根据权利要求1所述的基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置，其特征在于：所述数据采集卡通过PCIe接口安装在工控机内部。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022959449.4U CN214200924U (zh) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | 一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置 |
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| CN202022959449.4U CN214200924U (zh) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | 一种基于高速摄像机的落锤位移与受力值实时监测装置 |
Publications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN214200924U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114354394A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-04-15 | 国高材高分子材料产业创新中心有限公司 | 一种冲击性能的测试方法、设备及介质 |
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2020
- 2020-12-09 CN CN202022959449.4U patent/CN214200924U/zh active Active
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