[發明專利]一種軟硬度測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202010114909.5
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111157380B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 羅堅義;胡佳佳;勞科特;陸勇;黃景誠
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42;G01N3/06;G01N3/02;G01N3/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 孫浩

本發明公開了一種軟硬度測量裝置及方法，其中裝置包括載物臺、設有觸覺傳感器的施壓模塊以及數據處理模塊，該裝置通過施壓模塊使觸覺傳感器以恒定速度移動，并以恒定壓力擠壓待測物以使待測物形變；擬合觸覺傳感器的電阻與時間的關系曲線并計算斜率；根據軟硬度計算式子計算得到待測物的軟硬度；具有方便快捷以及高精度的特點，輕量化、數據化及自動化，具有廣泛的應用范圍。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別是一種軟硬度測量裝置及方法。

背景技術

隨著科學技術的發展和工業技術發展的需求，對一種物質的各種性質的全面認知有利于產品的開發；在工業生產上對一種物質的各種性質的測量精度越來越高。

物質的軟硬度是一項重要的物理性質。目前市場上的軟硬度測量裝置主要為體積較大的機械式結構，其特點是成本高、移動不方便，導致無法隨時隨地使用，從而限制了應用范圍。并且在相關領域上對物體軟硬度的數據大多是對金屬物體的軟硬度探測和定標，對于非金屬物體的柔性材料軟硬度探究較為缺少。由于缺少一個統一的標準，導致在探測物體材質軟硬度的時候耗費了不少時間，大大降低了測量效率。

因此，能快速測量不同物質的軟硬度的測量裝置，是工業生產中對數據化、簡便化、輕量化發展的迫切需求。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種軟硬度測量裝置及方法。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

本發明的第一方面，一種軟硬度測量裝置，包括：

載物臺，所述載物臺用于放置待測物；

施壓模塊，所述施壓模塊設置在所述載物臺上，所述施壓模塊朝向所述待測物的一端安裝有觸覺傳感器；所述施壓模塊使所述觸覺傳感器以恒定速度移動，并以恒定壓力擠壓所述待測物以使所述待測物形變；

數據處理模塊，所述數據處理模塊與所述觸覺傳感器電連接，所述數據處理模塊用于擬合所述觸覺傳感器的電阻與時間的關系曲線并計算所述關系曲線的斜率，用于根據軟硬度計算式子計算所述待測物的軟硬度，所述軟硬度計算式子為其中，B為所述觸覺傳感器的傳感系數，R為所述觸覺傳感器的初始電阻，v為所述恒定速度的值，k為所述關系曲線的斜率。

上述軟硬度測量裝置具有以下的有益效果：便攜化、輕量化和自動化，只需將待測物放置到載物臺上，即可自動化完成軟硬度測量，同時能夠精準地測量出待測物的軟硬度數據。

根據本發明的第一方面，所述載物臺設有待測物固定座。

根據本發明的第一方面，所述施壓模塊包括驅動部和連接部，所述連接部與所述驅動部連接，所述驅動部驅動所述連接部移動。

根據本發明的第一方面，所述連接部位于所述待測物固定座的正上方，所述觸覺傳感器設置在所述連接部朝向所述待測物的一端上。

根據本發明的第一方面，所述驅動部驅動所述連接部以垂直于所述載物臺的方向移動。

根據本發明的第一方面，一種軟硬度測量裝置還包括參數設置模塊，所述參數設置模塊，用于設置所述施壓模塊的恒定速度的值和恒定壓力的值。

根據本發明的第一方面，所述恒定速度的值的范圍為1mm/min至1000mm/min；所述恒定壓力的值的范圍為0.01mN至4N。

根據本發明的第一方面，所述數據處理模塊還包括初步處理模塊，所述初步處理模塊用于對所述觸覺傳感器的電阻的信號進行濾波和降噪處理。

根據本發明的第一方面，所述數據處理模塊還包括：

軟硬度數據庫，用于存儲物質名稱、物質的關系曲線和物質的軟硬度；以及