[发明专利]基于线阵相机的高速应变测试装置及方法

权利要求书

1.基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在于：包括高速拉伸试验机、光源、 线阵相机以及计算机，所述高速拉伸试验机用于装入待测样品，并使待测样品在高速 下产生拉伸变形；所述待测样品位于高速拉伸试验机的上部、中部或下部，所述光源 设置在可照射到待测样品的位置上，所述线阵相机的镜头朝向待测样品；所述高速拉 伸试验机和线阵相机分别通过信号线与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在于：所述 装置还包括光源支撑架，所述光源固定在光源支撑架上。

3.根据权利要求1所述的基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在于：所述 装置还包括相机支撑架，所述线阵相机固定在相机支撑架上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在 于：所述高速拉伸试验机的速度控制范围为1mm/min～20m/s，机器载荷为1～160kN， 数据采集频率为0.0001～20MHz，刚度为10～50KN/um，最大精度≤0.01N，固有频率为 10～50kHz。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在 于：所述待测样品为塑料、钢材、复合材料或纺织品，其厚度≤1.5cm。

6.根据权利要求1-3任一项所述的基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在 于：所述线阵相机的最高采集频率≥70KHz。

7.根据权利要求1-3任一项所述的基于线阵相机的高速应变测试装置，其特征在 于：所述光源为光纤冷光源。

8.基于权利要求1所述装置的高速应变测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)选取目标测试样品，将待测样品进行标记制样，制样后置于阴凉干燥处晾干；

2)将高速拉伸试验机开机、预热，将待测样品装入高速拉伸试验机，设置目标测 试速度、数据采集频率以及测试时间；

3)将线阵相机进行对焦调节，同时调节光源位置和强度，使其能够照射待测样品 断裂前后的所有区域，实现图像对焦清晰的同时对图像进行实时监视；

4)采用标准标定板对线阵相机进行标定，并设置线阵相机的采集频率、曝光时间 以及增益值；

5)采集待测样品从拉伸直至断裂的视频图像：当线阵相机接收到触发信号时，开 始图像数据的采集；当线阵相机接收到结束信号时，停止图像数据的采集；

6)图像数据的处理：在线阵相机完成图像采集后，将图像存储到计算机的硬盘中， 然后处理标记的图像序列，将视频图像取帧转换为静态图像，将待测样品标记处的变 化过程转化为像素-时间的对应曲线，进一步处理为应变-时间曲线。

9.根据权利要求8所述的高速应变测试方法，其特征在于：步骤1)中所述标记 制样是指在待测样品的任意一段目标应变测量段内均匀喷涂标记、均匀涂抹标记或点 标记。

10.根据权利要求8所述的高速应变测试方法，其特征在于：步骤4)中所述标准 标定板采用带刻度的定标尺，或采用自制的图画清晰、标记尺寸已知的标定板。