本发明专利技术提出一种疲劳试验自动记数装置和自动记数方法，通过将光源置于试验样件前面，在试验样件后面、光路方向上布置光学传感器，疲劳试验过程中在试验样件发在断裂前，光源发出的光线无法穿过试验样件到达光学传感器，当试验样件发生断裂后，光源发出的光线将穿过试验样件照射到光学传感器上，此时由光学传感器向数据采集单元发送传感信号，数据采集单元将所述信号传输给控制单元后，控制单元记录此时的时间并获得试验持续时间和对试验样件所加载的循环试验次数，实现了对疲劳试验中致使样件破坏的疲劳试验次数进行自动记数的目的，大幅降低了试验人员工作量和疲劳试验成本，提高了疲劳试验记数精度，在提高产品质量的同时降低了产品的成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出，通过将光源置于试验样件前面，在试验样件后面、光路方向上布置光学传感器，疲劳试验过程中在试验样件发在断裂前，光源发出的光线无法穿过试验样件到达光学传感器，当试验样件发生断裂后，光源发出的光线将穿过试验样件照射到光学传感器上，此时由光学传感器向数据采集单元发送传感信号，数据采集单元将所述信号传输给控制单元后，控制单元记录此时的时间并获得试验持续时间和对试验样件所加载的循环试验次数，实现了对疲劳试验中致使样件破坏的疲劳试验次数进行自动记数的目的，大幅降低了试验人员工作量和疲劳试验成本，提高了疲劳试验记数精度，在提高产品质量的同时降低了产品的成本。【专利说明】
本专利技术涉及疲劳试验的监测
，更具体的涉及一种疲劳试验自动记数装置 和自动记数方法，尤其是适用于橡胶疲劳试验的自动记数装置和自动记数方法。
技术介绍
疲劳试验是用以测定材料或结构疲劳应力或应变循环数的过程。疲劳是循环加载 条件下，发生在材料某点处局部的、永久性的损伤递增过程，经足够的应力或应变循环后， 损伤积累可使材料发生裂纹，或是裂纹进一步扩展至完全断裂，疲劳试验主要用于确定待 试验样件自成品至发生断裂损坏所经历的试验时间或加载的应力/应变循环次数，进行疲 劳试验对于确定产品质量、提高产品合格率意义重大。采用疲劳试验机进行样件拉伸疲劳 分析试验时，由于应力加载循环的次数比较多，一般在几十万次以上，持续时间几十到几百 个小时，在疲劳试验的中间过程中需要人工干预的情况并不多，且疲劳试验中样件发生破 坏的时间比较难以预测，在几十到几百个小时内都有可能发生，由试验员观察和记录样件 发生试验破坏的时刻或已加载的循环次数，工作量则比较大。目前对于橡胶疲劳试验一般 采用载荷监控或者裂纹扩展长度监控，如果采用单个试验样件，采用载荷监控比较容易实 现，但疲劳样件的样本比较大时，希望能用一台试验机同时对多个样件进行试验，在这种情 况下，现有的试验机无法实现自动监控。对于国标规定的橡胶疲劳拉伸试验来说，样件的裂 纹扩展期很短，占整个寿命的很小的一部分，可以忽略掉，在这种情况下，可以直接将试验 样件的破坏寿命作为样件的裂纹萌生寿命，国标也是以裂纹为结束标志。现有技术中针对 这种橡胶疲劳试验中橡胶试验样件发生裂纹的试验时间或加载次数监测采用两种方式：一 种方式是纯粹的人工监测，由试验员观察和记录样件发生试验破坏的时刻或已加载的循环 次数，这种方式产生巨大的工作量，大大提高了样件试验中的人工成本；另一种方式是通过 摄像机记录橡胶样件的试验过程，然后通过回放来确定样件断裂的时刻，进而确定样件发 生试验断裂时已加载的循环次数，这种方式虽然能够代替人工现场看守，但是要求摄像机 需要配置较大的记录内存，同时回放录像的工作量也比较大。因此现有技术中关于疲劳试 验过程中样件达到试验破坏的循环次数的监测基本都需要人工直接参与，工作量大，如何 设计一种能够对疲劳试验中致使样件破坏的疲劳试验次数进行自动记数的方案，对于极大 地提高疲劳试验记数精度、大幅减少试验人员工作量以及降低样件试验成本等都具有决定 性作用和价值。
技术实现思路
本专利技术基于上述现有技术问题，创新的设计了一套基于光电系统的疲劳试验自动 记数装置和自动记数方法，通过将光源置于试验样件的前面，在试验样件后面、光路方向上 布置光学传感器，用来接受光源的光线，疲劳试验过程中在试验样件发在断裂前，由于试验 样件的遮挡，光源发出的光线无法穿过试验样件到达光学传感器，当试验样件发生断裂后， 光路开通，光源发出的光线将穿过试验样件照射到光学传感器上，此时由光学传感器向数 据采集单元发送传感信号，数据采集单元随即将所述信号传输给微处理器，由微处理器记 录此时的时间并获得整个试验持续时间，并根据所述持续时间换算出疲劳试验过程中对试 验样件所加载的循环试验次数，最后将所述断裂时刻时间、试验持续时间、循环试验次数等 进行存储、显示或者输出后处理，实现了对疲劳试验中致使样件破坏的疲劳试验次数进行 自动记数的目的，不但以全自动化的方式解决了疲劳试验记数问题，大幅降低了试验人员 工作量和疲劳试验成本，而且提高了疲劳试验记数精度，有效保证了橡胶等试验样件产品 的合格率，在提高产品质量的同时降低了产品的成本，具有较好的市场推广使用价值。 本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下： 一种疲劳试验自动记数装置，包括光源1、存储器4、输入/输出单元5、显示单元6、控 制单元7、电源8、数据采集单元9和光学传感器10，所述光学传感器10处于所述光源1的 光路方向上，并连接于所述数据采集单元9，所述数据采集单元9连接于所述控制单元7，所 述存储器4、输入/输出单元5、显示单元6和电源8均连接于所述控制单元7，在所述光源 1和光学传感器10之间放置试验样件2，在所述试验样件发生试验损伤或断裂破坏前，所述 光源1发出的光线受到试验样件2的遮挡而无法到达所述光学传感器10，当所述试验样件 发生试验损伤或断裂破坏时，所述光源1发出的光线将穿过试验样件2而到达光学传感器 10，由所述光学传感器10产生传感监测信号，然后被所述数据采集单元9采集并输出给控 制单元7，所述控制单元7基于疲劳试验开始时刻和接收到数据采集单元传输来采集信号 的时刻而自动计算得到试验样件2的试验循环加载次数，并将所述次数作为试验样件的试 验记数信息存储于所述存储器4、显示于所述显示单元6和/或通过所述输入/输出单元5 向外输出。 进一步的根据本专利技术所述的疲劳试验自动记数装置，其中所述控制单元7中内置 有时钟，同时记录疲劳试验开始时刻tl和接收到数据采集单元传输来采集信号的时刻t2， 并基于t2和tl的时间差值自动计算得到对应试验样件的试验持续加载时间和试验循环加 载次数。 进一步的根据本专利技术所述的疲劳试验自动记数装置，其中包括有多个光学传感器 10，每个光学传感器10放置于对应一个试验样件之后的光路上，对于每个试验样件，所述 控制单元7将该试验样件的位置编号、该试验样件所对应的光学传感器编号、基于所述光 学传感器的传感监测信号而记录的时间信号tl和t2、以及基于t2和tl计算得到的试验持 续加载时间和试验循环加载次数存储于存储器中的同一位置，并一同进行显示和输出。 进一步的根据本专利技术所述的疲劳试验自动记数装置，其中所述控制单元7对应于 每个光学传感器均配置有一个内置时钟，当控制单元接收到某一光学传感器的传感检测信 号时，读取与所述光学传感器对应的内置时钟的时刻，并同时停止该内置时钟；所述光源1 为点光源，每个所述光学传感器10的正前方设置有一个所述点光源；或者所述光源1为线 光源，两个以上的所述光学传感器10共用同一个所述线光源。 进一步的根据本专利技术所述的疲劳试验自动记数装置，其中所述输入/输出单元5 为I/O电路，并通过与疲劳试验机连接而将疲劳试验机的启动信号实时传输给控制单元， 获得所述疲劳试验开始时刻tl。 进一步的根据本专利技术所述的疲劳试验自动记数装置，其中所述显示单元6为触控 显示屏，用于显示控制单元提供的数据，输入用户操控指令，并具有报警功能；所述控制单 元为MCU ;所述数据采集单元9包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种疲劳试验自动记数装置，其特征在于，包括光源（1）、存储器（4）、输入/输出单元（5）、显示单元（6）、控制单元（7）、电源（8）、数据采集单元（9）和光学传感器（10），所述光学传感器（10）处于所述光源（1）的光路方向上，并连接于所述数据采集单元（9），所述数据采集单元（9）连接于所述控制单元（7），所述存储器（4）、输入/输出单元（5）、显示单元（6）和电源（8）均连接于所述控制单元（7），在所述光源（1）和光学传感器（10）之间放置试验样件（2），在所述试验样件发生试验损伤或断裂破坏前，所述光源（1）发出的光线受到试验样件（2）的遮挡而无法到达所述光学传感器（10），当所述试验样件发生试验损伤或断裂破坏时，所述光源（1）发出的光线将穿过试验样件（2）而到达光学传感器（10），由所述光学传感器（10）产生传感监测信号，然后被所述数据采集单元（9）采集并输出给控制单元（7），所述控制单元（7）基于疲劳试验开始时刻和接收到数据采集单元传输来采集信号的时刻而自动计算得到试验样件（2）的试验循环加载次数，并将所述次数作为试验样件的试验记数信息存储于所述存储器（4）、显示于所述显示单元（6）和/或通过所述输入/输出单元（5）向外输出。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏志刚，陈效华，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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