一种软硬度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种软硬度测量装置及方法，其中装置包括载物台、设有触觉传感器的施压模块以及数据处理模块，该装置通过施压模块使触觉传感器以恒定速度移动，并以恒定压力挤压待测物以使待测物形变；拟合触觉传感器的电阻与时间的关系曲线并计算斜率；根据软硬度计算式子计算得到待测物的软硬度；具有方便快捷以及高精度的特点，轻量化、数据化及自动化，具有广泛的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种软硬度测量装置及方法
本专利技术涉及传感器
，特别是一种软硬度测量装置及方法。
技术介绍
随着科学技术的发展和工业技术发展的需求，对一种物质的各种性质的全面认知有利于产品的开发；在工业生产上对一种物质的各种性质的测量精度越来越高。物质的软硬度是一项重要的物理性质。目前市场上的软硬度测量装置主要为体积较大的机械式结构，其特点是成本高、移动不方便，导致无法随时随地使用，从而限制了应用范围。并且在相关领域上对物体软硬度的数据大多是对金属物体的软硬度探测和定标，对于非金属物体的柔性材料软硬度探究较为缺少。由于缺少一个统一的标准，导致在探测物体材质软硬度的时候耗费了不少时间，大大降低了测量效率。因此，能快速测量不同物质的软硬度的测量装置，是工业生产中对数据化、简便化、轻量化发展的迫切需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种软硬度测量装置及方法。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，一种软硬度测量装置，包括：载物台，所述载物台用于放置待测物；施压模块，所述施压模块设置在所述载物台上，所述施压模块朝向所述待测物的一端安装有触觉传感器；所述施压模块使所述触觉传感器以恒定速度移动，并以恒定压力挤压所述待测物以使所述待测物形变；数据处理模块，所述数据处理模块与所述触觉传感器电连接，所述数据处理模块用于拟合所述触觉传感器的电阻与时间的关系曲线并计算所述关系曲线的斜率，用于根据软硬度计算式子计算所述待测物的软硬度，所述软硬度计算式子为其中，B为所述触觉传感器的传感系数，R为所述触觉传感器的初始电阻，v为所述恒定速度的值，k为所述关系曲线的斜率。上述软硬度测量装置具有以下的有益效果：便携化、轻量化和自动化，只需将待测物放置到载物台上，即可自动化完成软硬度测量，同时能够精准地测量出待测物的软硬度数据。根据本专利技术的第一方面，所述载物台设有待测物固定座。根据本专利技术的第一方面，所述施压模块包括驱动部和连接部，所述连接部与所述驱动部连接，所述驱动部驱动所述连接部移动。根据本专利技术的第一方面，所述连接部位于所述待测物固定座的正上方，所述触觉传感器设置在所述连接部朝向所述待测物的一端上。根据本专利技术的第一方面，所述驱动部驱动所述连接部以垂直于所述载物台的方向移动。根据本专利技术的第一方面，一种软硬度测量装置还包括参数设置模块，所述参数设置模块，用于设置所述施压模块的恒定速度的值和恒定压力的值。根据本专利技术的第一方面，所述恒定速度的值的范围为1mm/min至1000mm/min；所述恒定压力的值的范围为0.01mN至4N。根据本专利技术的第一方面，所述数据处理模块还包括初步处理模块，所述初步处理模块用于对所述触觉传感器的电阻的信号进行滤波和降噪处理。根据本专利技术的第一方面，所述数据处理模块还包括：软硬度数据库，用于存储物质名称、物质的关系曲线和物质的软硬度；以及匹配模块，用于根据待测物的关系曲线或软硬度从所述软硬度数据库中匹配得到物质名称。本专利技术的第二方面，一种软硬度测量方法，应用如本专利技术第一方面所述的一种软硬度测量装置，包括以下步骤：通过施压模块使触觉传感器以恒定速度移动，并以恒定压力挤压待测物以使待测物形变；拟合触觉传感器的电阻与时间的关系曲线并计算所述关系曲线的斜率；根据软硬度计算式子计算待测物的软硬度，所述软硬度计算式子为其中，B为触觉传感器的传感系数，R为触觉传感器的初始电阻，v为恒定速度的值，k为关系曲线的斜率。上述软硬度测量方法至少具有以下的有益效果：具有方便快捷、自动化和数据化的特点，且精确度高。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例一种软硬度测量装置的结构图；图2是本专利技术实施例一种软硬度测量方法的流程图；图3是触觉传感器的性能图；图4是不同配比的硅胶的关系曲线对比图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。参照图1，本专利技术的一个实施例，一种软硬度测量装置，包括：载物台10，载物台10用于放置待测物；施压模块20，施压模块20设置在载物台10上，施压模块20朝向待测物的一端安装有触觉传感器23；施压模块20使触觉传感器23以恒定速度移动，并以恒定压力挤压待测物以使待测物形变；数据处理模块30，数据处理模块30与触觉传感器23电连接，数据处理模块30包括：曲线拟合模块，用于拟合触觉传感器23的电阻与时间的关系曲线并计算关系曲线的斜率；以及软硬度计算模块，用于根据软硬度计算式子计算待测物的软硬度，软硬度计算式子为其中，B为触觉传感器23的传感系数，R为触觉传感器23的初始电阻，v为恒定速度的值，k为关系曲线的斜率。在该实施例中，该软硬度测量装置具有便携化、轻量化和自动化的特点，只需将待测物放置到载物台10上，即可自动化完成软硬度测量，方便快捷，同时能够精准地测量出待测物的软硬度数据。另外，触觉传感器23是一种通过挤压产生形变导致其本身电阻值发生变化的传感器。在触觉传感器23挤压待测物的过程中，触觉传感器23的电阻值会发生变化。触觉传感器23受到形变，则其电阻的数值下降；形变的幅度越大，电阻的下降幅度越大。需要说明的是，在触觉传感器23挤压待测物的过程中，触觉传感器23和待测物均会产生形变，但待测物的压缩形变量应远大于触觉传感器23的压缩形变量，以降低触觉传感器23的形变所带来的影响。进一步，载物台10设有待测物固定座11，用于固定待测物，避免待测物在被挤压的过程中移动，影响测量效果。进一步，施压模块20包括驱动部21和连接部22，连接部22与驱动部21连接，驱动部21驱动连接部22移动。具体地，驱动部21可以是电机驱动、液压机驱动或气缸驱动。连接部22为杆状。进一步，连接部22位于待测物固定座11的正上方，触觉传感器23设置在连接部22朝向待测物的一端上。驱动部21驱动连接部22以垂直于载物台10的方向移动。在该实施例中，触觉传感器23以垂直于载物台10的方向挤压待测物为优选；当然在其他实施例中，根据实际需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软硬度测量装置，其特征在于，包括：/n载物台，所述载物台用于放置待测物；/n施压模块，所述施压模块设置在所述载物台上，所述施压模块朝向所述待测物的一端安装有触觉传感器；所述施压模块使所述触觉传感器以恒定速度移动，并以恒定压力挤压所述待测物以使所述待测物形变；/n数据处理模块，所述数据处理模块与所述触觉传感器电连接，所述数据处理模块用于拟合所述触觉传感器的电阻与时间的关系曲线并计算所述关系曲线的斜率，用于根据软硬度计算式子计算所述待测物的软硬度，所述软硬度计算式子为

【技术特征摘要】
1.一种软硬度测量装置，其特征在于，包括：
载物台，所述载物台用于放置待测物；
施压模块，所述施压模块设置在所述载物台上，所述施压模块朝向所述待测物的一端安装有触觉传感器；所述施压模块使所述触觉传感器以恒定速度移动，并以恒定压力挤压所述待测物以使所述待测物形变；
数据处理模块，所述数据处理模块与所述触觉传感器电连接，所述数据处理模块用于拟合所述触觉传感器的电阻与时间的关系曲线并计算所述关系曲线的斜率，用于根据软硬度计算式子计算所述待测物的软硬度，所述软硬度计算式子为其中，B为所述触觉传感器的传感系数，R为所述触觉传感器的初始电阻，v为所述恒定速度的值，k为所述关系曲线的斜率。


2.根据权利要求1所述的一种软硬度测量装置，其特征在于，所述载物台设有待测物固定座。


3.根据权利要求2所述的一种软硬度测量装置，其特征在于，所述施压模块包括驱动部和连接部，所述连接部与所述驱动部连接，所述驱动部驱动所述连接部移动。


4.根据权利要求3所述的一种软硬度测量装置，其特征在于，所述连接部位于所述待测物固定座的正上方，所述触觉传感器设置在所述连接部朝向所述待测物的一端上。


5.根据权利要求4所述的一种软硬度测量装置，其特征在于，所述驱动部驱动所述连接部以垂直于所述载物台的方向移动。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗坚义，胡佳佳，劳科特，陆勇，黄景诚，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44