[发明专利]非接触应变场与声发射联合一体式测量系统及方法

摘要

一种非接触应变场与声发射联合一体式测量系统及方法，包括：测试试样、试验机夹具、声发射传感器、声发射采集系统、摄像头、图像采集控制设备和固定装置，测试试样为矩形条状的无磁性材料，试验机夹具数量为两个，试验机夹具分别夹持在测试试样的上下两端，对测试试样进行拉伸；声发射传感器和摄像头分别固定在测试试样的左右相对两侧，声发射传感器将采集的声信号发送至声发射采集系统，摄像头将采集的图像信号发送至图像采集控制设备；声发射传感器通过固定装置固定，使得声发射传感器的传感面紧贴测试试样的表面。本发明结构简单，可靠性强，测试精度高，能够有效解决无磁性材料的固定问题。

主权项

1.一种采用非接触应变场与声发射联合一体式测量系统的测量方法，其特征在于：测量系统包括：测试试样（1）、试验机夹具（2）、声发射传感器（3）、声发射采集系统（4）、摄像头（5）、图像采集控制设备（6）和固定装置（7）；所述测试试样（1）为矩形条状的无磁性材料，所述试验机夹具（2）数量为两个，试验机夹具（2）分别夹持在测试试样（1）的上下两端，对测试试样（1）进行拉伸；所述声发射传感器（3）和摄像头（5）分别固定在测试试样（1）的左右相对两侧，声发射传感器（3）将采集的声信号发送至声发射采集系统（4），摄像头（5）将采集的图像信号发送至图像采集控制设备（6）；所述声发射传感器（3）通过固定装置（7）固定，使得声发射传感器（3）的传感面紧贴测试试样（1）的表面；所述声发射传感器（3）为圆柱体，圆柱体的顶面为传感面；所述固定装置（7）包括固定块（8）和双面粘贴垫片（9），所述固定块（8）为长方体结构，固定块（8）中部设有与声发射传感器（3）形状相配合的固定槽（10），所述固定槽（10）在固定块（8）的表面形成开口（11），声发射传感器（3）安装在固定槽（10）中，声发射传感器（3）的底面与固定槽（10）的槽底贴合，声发射传感器（3）的顶面与开口（11）平齐，所述双面粘贴垫片（9）粘贴在固定块（8）具有开口（11）的表面上；测量方法包括以下步骤：1）将声发射传感器（3）安装到固定块（8）的固定槽（10）中，声发射传感器（3）的底面与固定槽（10）的槽底贴合，声发射传感器（3）的顶面与开口（11）平齐；2）使用丙烯酸哑光白喷漆将测试试样（1）的变形测量面均匀覆盖，风干后使用哑光黑丙烯酸喷漆在白色漆面上喷制散斑图案；3）采用摄像头（5）拍摄测试试样（1）的散斑照片，对散斑照片进行分析，建立散斑灰度直方图；4）将固定块（8）通过双面粘贴垫片（9）粘贴在测试试样（1）上，使得声发射传感器（3）的传感面紧贴与测试试样（1）的变形测量面相反的一面；在将固定块（8）粘贴在测试试样（1）上之前，沿测试试样（1）的拉伸方向对固定块（8）进行预压缩处理；5）调整摄像头（5）的拍摄距离和焦距，调节声发射采集系统（4）的测试门槛值，设置试验机的循环加载频率和应力比；6）同时启动试验机、图像采集控制设备（6）和声发射采集系统（4），试验机对测试试样（1）进行拉伸，实现非接触应变场与声发射的联合测试。