[发明专利]一种热疲劳裂纹模拟试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种热疲劳裂纹模拟试验装置及方法，属于电子温控及系统检测领域，热疲劳裂纹模拟试验装置包括：保温箱，内部形成保温腔，待测体放置于保温腔的内部；温控单元，用于调节保温腔内部的温度以模拟待测体的实际使用环境温度；裂纹图像识别单元，用于在温控单元模拟待测体的实际使用环境温度时，实时采集待测体的照片，并识别照片中待测体上的裂纹。本发明公开的热疲劳裂纹模拟试验装置及方法，可实现模拟实际使用环境温度并同时检测待测体是否出现裂纹，利于分析待测体的裂纹产生情况，便于对产品做出改进。

技术领域

本发明涉及电子温控及系统检测领域，尤其涉及一种热疲劳裂纹模拟试验装置及方法。

背景技术

一些工件(例如，灯罩等聚合物工件)在气温变化较大的环境下使用时，容易在循环热应力的作用下产生热疲劳裂纹，导致产品受损，为此需要对产品的性能进行检测并做出适应性改进。例如，因沙特地区天气炎热且昼夜温差变化大，灯罩等聚合物工件在循环热应力的作用下，容易产生热疲劳裂纹。而目前尚缺少能够模拟灯罩等工件的实际使用环境温度变化且能对内部灯罩状况实时进行自动记录并分析裂纹的装置及方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提出一种热疲劳裂纹模拟试验装置及方法，以实现模拟实际使用环境温度并同时检测待测体是否出现裂纹，利于分析待测体的裂纹产生情况，便于对产品做出改进。

一方面，本发明提供了一种热疲劳裂纹模拟试验装置，所述热疲劳裂纹模拟试验装置包括：保温箱，内部形成保温腔，待测体放置于所述保温腔的内部；温控单元，用于调节所述保温腔内部的温度以模拟所述待测体的实际使用环境温度；裂纹图像识别单元，用于在所述温控单元模拟所述待测体的实际使用环境温度时，实时采集所述待测体的照片，并识别所述照片中所述待测体上的裂纹。

在一个实施例中，所述温控单元包括：温度制造器，用于对所述保温腔的内部进行制冷和/或制热而改变所述保温腔内部的温度；温度传感器，其检测端位于所述保温腔的内部，所述温度传感器用于检测所述保温腔内部的温度；单片机，分别与所述温度制造器和所述温度传感器电连接，所述单片机用于接收所述温度传感器的温度信号，并对所述温度制造器进行PID控制。

在一个实施例中，所述温度制造器包括：LMD18200T芯片，与所述单片机电连接；半导体制冷片，与所述LMD18200T芯片电连接，所述半导体制冷片的工作端位于所述保温腔的内部。

在一个实施例中，所述裂纹图像识别单元包括：摄像头，设置于所述保温腔的内部，所述摄像头用于在所述温控单元模拟所述待测体的实际使用环境温度时，实时采集所述待测体的照片；PC端设备，与所述摄像头电连接，以用于接收所述摄像头采集的照片，并根据裂纹识别算法识别所述照片中所述待测体上的裂纹。

在一个实施例中，所述裂纹识别算法包括：

通过rgb2gray将所述摄像头采集的彩色图像转换为灰度图像；

通过edge和sobel算子对所述灰度图像提取边缘图像；

通过imclose对所述边缘图像进行闭运算，以填充所述边缘图像中的空隙和光滑化裂纹边缘区域；

通过bwareaopen和medfilt2去除非裂纹干扰区域；

通过bwlabel对去除非裂纹干扰区域后的图像中的连通区域进行标记后，使用regionprops和area对连通区域进行标定和测量面积，通过sort对测量的连通区域的面积进行排序，得到面积最大的连通区域，再用bwareaopen去除面积小于面积最大的连通区域的连通区域；

将所述面积最大的连通区域的面积与预设裂纹最小面积进行对比，若所述面积最大的连通区域的面积大于或等于所述预设裂纹最小面积，则弹窗警报。

另一方面，本发明提供了一种热疲劳裂纹模拟试验方法，所述方法包括：