[發明專利]一種熱疲勞裂紋模擬試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202010111493.1
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111413361A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 胡贇;章廷赟;朱政強;宋敏杰;劉佳明
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00;G01N21/88;G06T7/00;G06T7/187;G06T7/62
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 鄧澄宇

1.一種熱疲勞裂紋模擬試驗裝置，其特征在于，所述熱疲勞裂紋模擬試驗裝置包括：

保溫箱(1)，內部形成保溫腔(10)，待測體(2)放置于所述保溫腔(10)的內部；

溫控單元，用于調節所述保溫腔(10)內部的溫度以模擬所述待測體(2)的實際使用環境溫度；

裂紋圖像識別單元，用于在所述溫控單元模擬所述待測體(2)的實際使用環境溫度時，實時采集所述待測體(2)的照片，并識別所述照片中所述待測體(2)上的裂紋。

2.根據權利要求1所述的一種熱疲勞裂紋模擬試驗裝置，其特征在于，所述溫控單元包括：

溫度制造器(21)，用于對所述保溫腔(10)的內部進行制冷和/或制熱而改變所述保溫腔(10)內部的溫度；

溫度傳感器(22)，其檢測端位于所述保溫腔(10)的內部，所述溫度傳感器(22)用于檢測所述保溫腔(10)內部的溫度；

單片機(23)，分別與所述溫度制造器(21)和所述溫度傳感器(22)電連接，所述單片機(23)用于接收所述溫度傳感器(22)的溫度信號，并對所述溫度制造器(21)進行PID控制。

3.根據權利要求2所述的一種熱疲勞裂紋模擬試驗裝置，其特征在于，所述溫度制造器(21)包括：

LMD18200T芯片(211)，與所述單片機(23)電連接；

半導體制冷片(212)，與所述LMD18200T芯片(211)電連接，所述半導體制冷片(212)的工作端位于所述保溫腔(10)的內部。

4.根據權利要求1所述的一種熱疲勞裂紋模擬試驗裝置，其特征在于，所述裂紋圖像識別單元包括：

攝像頭(31)，設置于所述保溫腔(10)的內部，所述攝像頭(31)用于在所述溫控單元模擬所述待測體(2)的實際使用環境溫度時，實時采集所述待測體(2)的照片；

PC端設備(32)，與所述攝像頭(31)電連接，以用于接收所述攝像頭(31)采集的照片，并根據裂紋識別算法識別所述照片中所述待測體(2)上的裂紋。

5.根據權利要求4所述的一種熱疲勞裂紋模擬試驗裝置，其特征在于，所述裂紋識別算法包括：

將所述攝像頭(31)采集的彩色圖像轉換為灰度圖像；

對所述灰度圖像提取邊緣圖像；

對所述邊緣圖像進行閉運算，以填充所述邊緣圖像中的空隙和光滑化裂紋邊緣區域；

去除非裂紋干擾區域；

對去除非裂紋干擾區域后的圖像中的連通區域進行標記后，對連通區域進行標定和測量面積，對測量的連通區域的面積進行排序，得到面積最大的連通區域，并去除面積小于面積最大的連通區域的連通區域；

將所述面積最大的連通區域的面積與預設裂紋最小面積進行對比，若所述面積最大的連通區域的面積大于或等于所述預設裂紋最小面積，則彈窗警報。

6.一種熱疲勞裂紋模擬試驗方法，其特征在于，所述方法包括：

將待測體(2)放置于保溫箱(1)的保溫腔(10)內部；

通過溫控單元調節所述保溫腔(10)內部的溫度以模擬所述待測體(2)的實際使用環境溫度；

在所述溫控單元模擬所述待測體(2)的實際使用環境溫度時，通過裂紋圖像識別單元實時采集所述待測體(2)的照片，并識別所述照片中所述待測體(2)上的裂紋。

7.根據權利要求6所述的一種熱疲勞裂紋模擬試驗方法，其特征在于，所述通過溫控單元調節所述保溫腔(10)內部的溫度以模擬所述待測體(2)的實際使用環境溫度，包括：

根據所述待測體(2)的實際使用環境溫度設置模擬溫控程序，并將所述模擬溫控程序導入所述溫控單元的單片機(23)；

所述單片機(23)根據所述模擬溫控程序對所述溫控單元的溫度制造器(21)進行PID控制。