[發明專利]一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法

有效

• 申請號: 202011531707.7
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112730060B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 王雷沖
• 申請（專利權）人: 中山艾尚智同信息科技有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 謝自安

1.一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其步驟如下：

步驟S1、稱取設定重量待測試塊，機械臂抓取待測試塊至測試臺面，視覺識別模塊獲取并分析待測試塊圖像信息并存入存儲模塊；

步驟S2、自動測試模塊均勻加壓下壓待測試塊，直到待測試塊破碎，視覺識別模塊獲取動態試塊裂紋連續圖片，并將分析的裂紋發展特征和破碎壓力值存入存儲模塊；

步驟S3、視覺識別模塊獲取壓碎試塊圖像信息，根據壓碎試塊圖像信息分析一定大小的碎塊數量、體積比、碎塊形狀特征和試塊骨料級配分布以及綜合力學性能P與D（Si，Hi）和R（M，C，η）之間的關系，并存入存儲模塊，其中所述視覺識別模塊包括有圖像采集裝置和圖像分析系統；

圖像分析系統設定在t時刻觀測到的豎向裂紋數量記為S，橫向裂紋數量記為H，則ti分別對應Si和Hi，其中i=1，2，3，…，n，Si與Hi的比值記為試塊的動態力學性能因子D ，則得到D（Si，Hi）；

圖像分析系統設定大于一定體積V0的碎塊模數記為M；大于一定體積的碎塊形狀模數，記為方度C，斷面形狀特點則關注其平整度記為η；將等效球直徑大于10mm的所有碎石塊以5mm為級差進行分別計數，按照如下公式計算碎塊模數：

上式中，M10、M15、M20、M25分別指碎塊的等效球直徑大于10mm、15mm、20mm、25mm的碎塊數量；

將等效球直徑大于5mm的所有碎石塊的輪廓通過視覺識別系統進行描繪，并將其與方形的偏差大小作為方度的判據，按如下公式計算方度C：

其中，

Sf為最大內接正方形的面積，Sw為碎塊正投影超出最大內接正方形的面積；

平整度η則通過壓碎試塊圖像進行直接測定；

M、C、η共同作為試塊靜態力學性能因子R，則得到R（M，C，η），

D與R二者共同表征試塊的綜合力學性能P；

即：

P^~{D（Si，Hi）,R（M，C，η）}；

步驟S4、清掃裝置清掃測試臺面。

2.根據權利要求1所述的一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其特征在于：步驟S1中待測試塊放置在存樣倉內，設置于存樣倉上的重量傳感器檢測待測試塊重量。

3.根據權利要求1所述的一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其特征在于：步驟S1中圖像采集裝置獲取待測試塊條碼及文字圖像和待測試塊邊緣及表面圖像，圖像分析系統分析并記錄待測試塊的尺寸、表觀參數、批次、配比和養護信息。

4.根據權利要求3所述的一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其特征在于：步驟S1中還包括有步驟S11、評定待測試塊的尺寸和表觀參數是否符合基本測試要求，若符合則執行步驟S2，否則執行步驟S4。

5.根據權利要求1所述的一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其特征在于：步驟S2中通過設置于機械臂端部的定位裝置持續橫向夾緊試塊，直到自動測試模塊加壓下壓接觸待測試塊表面時定位裝置離開待測試塊。

6.根據權利要求1所述的一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其特征在于：采用神經網絡回歸方法實現綜合力學性能P與D（Si，Hi）和R（M，C，η）之間關系的求解，步驟如下：

步驟S301、初始化網絡；

步驟S302、分別輸入動態性能因子D（Si，Hi）和動態性能因子R（M，C，η）作為學習樣本；

步驟S303、計算各層神經元輸入和輸出；

步驟S304、計算輸出誤差；

步驟S305、反向傳播誤差，調整隱藏層參數；

步驟S306、判斷是否已遍歷所有學習樣本，若是，則結束并計算網絡平均誤差，若否，則返回步驟S302；

步驟S307、評估精度是否滿足要求，若是，則結束，若否，則返回步驟S302。

7.根據權利要求1所述的一種混凝土試塊抗壓性能自動測試分析方法，其特征在于：清掃裝置設置于機械臂上。