本發(fā)明屬于鋼材強(qiáng)度測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

鋼材是國(guó)家建設(shè)和實(shí)現(xiàn)四化必不可少的重要物資，其應(yīng)用廣泛、品種繁多，根據(jù)斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類。鋼材強(qiáng)度是鋼材的重要特征之一，且對(duì)工程結(jié)構(gòu)安全性非常重要。

在實(shí)際工程中，常會(huì)發(fā)生資料缺失的情況，導(dǎo)致無法確定工程中鋼材的強(qiáng)度。而且目前鋼材強(qiáng)度檢測(cè)通常為取樣后進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)，這將對(duì)工程結(jié)構(gòu)造成一定的損傷，在既有工程中有一定的困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供了一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠準(zhǔn)確測(cè)量出鋼材強(qiáng)度。

本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供的一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀，包括：

固定連接的上反力架和下反力架，所述上反力架和下反力架的一個(gè)相對(duì)的側(cè)面上分別設(shè)置有承壓板和千斤頂，所述千斤頂上安裝有一球形壓頭，所述千斤頂與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制器相連；所述承壓板與球形壓頭之間間距可調(diào)；

所述承壓板與球形壓頭之間設(shè)置有待測(cè)鋼板，所述球形壓頭用于當(dāng)檢測(cè)待測(cè)鋼板的強(qiáng)度時(shí)，由千斤頂驅(qū)動(dòng)球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，進(jìn)而根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述上反力架和下反力架通過銷栓方式固定連接，進(jìn)而可調(diào)節(jié)承壓板與球形壓頭之間的間距。

需要說明的是，上反力架和下反力架之間除了銷栓方式固定連接之外，還可以采用其他固定連接方式來調(diào)節(jié)承壓板與球形壓頭之間的間距。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述上反力架和下反力架兩者卡設(shè)在一起，且上反力架和下反力架上均設(shè)置有若干個(gè)調(diào)節(jié)用栓孔，通過調(diào)節(jié)銷栓在調(diào)節(jié)用栓孔內(nèi)的位置，進(jìn)而可調(diào)節(jié)承壓板與球形壓頭之間的間距。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第二種實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓機(jī)構(gòu)，所述液壓機(jī)構(gòu)包括油缸，所述油缸內(nèi)設(shè)置有活塞，所述活塞與千斤頂相連，所述油缸與油泵相連。

在該實(shí)施方式中，利用油缸內(nèi)的活塞來驅(qū)動(dòng)千斤頂工作，進(jìn)而帶動(dòng)球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第二種實(shí)施方式中，所述油缸還與油壓檢測(cè)傳感器相連，所述油壓檢測(cè)傳感器與控制器相連。

在該實(shí)施方式中，油壓檢測(cè)傳感器用來實(shí)時(shí)檢測(cè)油缸內(nèi)的油壓，避免液壓機(jī)構(gòu)由于油壓過大而出現(xiàn)故障，影響整個(gè)印痕儀的工作效率。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第三種實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)機(jī)構(gòu)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第四種實(shí)施方式中，所述控制器還與圖像采集裝置相連，所述圖像采集裝置用于采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，進(jìn)而得到球冠形凹陷直徑。

在該實(shí)施例中，圖像采集裝置采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，在控制器內(nèi)即可得到球冠形凹陷直徑，實(shí)現(xiàn)了球冠形凹陷直徑測(cè)量的自動(dòng)化并且保證了球冠形凹陷直徑的準(zhǔn)確性。

其中，圖像采集裝置可以為攝像頭或圖像掃描儀器。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，本發(fā)明實(shí)施例的第一方面的第五種實(shí)施方式中，所述控制器還與顯示器相連。

本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供了一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的測(cè)試方法，其根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，準(zhǔn)確得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的測(cè)試方法，包括：

步驟1：將待測(cè)鋼板設(shè)置于承壓板與球形壓頭之間，并調(diào)整承壓板與球形壓頭之間的間距；

步驟2：利用千斤頂驅(qū)動(dòng)球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，再根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，該方法包括：

將預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線預(yù)先存儲(chǔ)至控制器內(nèi)；

圖像采集裝置采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，進(jìn)而得到球冠形凹陷直徑；

控制器根據(jù)球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，輸出待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明利用承壓板與球形壓頭之間間距可調(diào)來測(cè)試不同厚度的鋼板，而且在檢測(cè)的過程中，啟動(dòng)千斤頂，利用球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，進(jìn)而根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，準(zhǔn)確得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

(2)本發(fā)明還可采用圖像采集裝置采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，在控制器內(nèi)即可得到球冠形凹陷直徑，實(shí)現(xiàn)了球冠形凹陷直徑測(cè)量的自動(dòng)化并且保證了球冠形凹陷直徑的準(zhǔn)確性。

(3)本發(fā)明的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀在鋼板上得到的球冠形凹陷，若不在球冠形凹陷破壞，那么球冠形凹陷均對(duì)鋼材強(qiáng)度無影響。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1是本發(fā)明的一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2(a)是承壓板與球形壓頭之間間距調(diào)節(jié)實(shí)施例一；

圖2(b)是承壓板與球形壓頭之間間距調(diào)節(jié)實(shí)施例二；

圖3是鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線圖；

圖4是本發(fā)明的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的測(cè)試方法流程圖。

其中，1、上反力架；2、下反力架；3、千斤頂；4、承壓板；5、球形壓頭；6、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；7、待測(cè)鋼板；8、調(diào)節(jié)用栓孔；9、銷栓。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀，如圖1所示，包括：

固定連接的上反力架1和下反力架2，所述上反力架1和下反力架2的一個(gè)相對(duì)的側(cè)面上分別設(shè)置有承壓板4和千斤頂3，所述千斤頂3上安裝有一球形壓頭5，所述千斤頂3與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6相連，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6與控制器相連；所述承壓板4與球形壓頭5之間間距可調(diào)；

所述承壓板4與球形壓頭5之間設(shè)置有待測(cè)鋼板7，所述球形壓頭5用于當(dāng)檢測(cè)待測(cè)鋼板的強(qiáng)度時(shí)，由千斤頂3驅(qū)動(dòng)球形壓頭5在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，進(jìn)而根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

在具體實(shí)施方式中，所述上反力架1和下反力架2通過銷栓方式固定連接，進(jìn)而可調(diào)節(jié)承壓板與球形壓頭之間的間距。

需要說明的是，上反力架和下反力架之間除了銷栓方式固定連接之外，還可以采用其他固定連接方式來調(diào)節(jié)承壓板4與球形壓頭5之間的間距。

具體地，如圖2(a)和圖2(b)所示，所述上反力架1和下反力架2兩者卡設(shè)在一起，且上反力架1和下反力架2均設(shè)置有若干個(gè)調(diào)節(jié)用栓孔8，通過調(diào)節(jié)銷栓9在調(diào)節(jié)用栓孔內(nèi)的位置，進(jìn)而可調(diào)節(jié)承壓板4與球形壓頭5之間的間距。

在具體實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓機(jī)構(gòu)，所述液壓機(jī)構(gòu)包括油缸，所述油缸內(nèi)設(shè)置有活塞，所述活塞與千斤頂相連，所述油缸與油泵相連。

在該實(shí)施方式中，利用油缸內(nèi)的活塞來驅(qū)動(dòng)千斤頂工作，進(jìn)而帶動(dòng)球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷。

具體地，所述油缸還與油壓檢測(cè)傳感器相連，所述油壓檢測(cè)傳感器與控制器相連。

在該實(shí)施方式中，油壓檢測(cè)傳感器用來實(shí)時(shí)檢測(cè)油缸內(nèi)的油壓，避免液壓機(jī)構(gòu)由于油壓過大而出現(xiàn)故障，影響整個(gè)印痕儀的工作效率。

在其他實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)機(jī)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，所述控制器還與圖像采集裝置相連，所述圖像采集裝置用于采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，進(jìn)而得到球冠形凹陷直徑。

在該實(shí)施例中，圖像采集裝置采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，在控制器內(nèi)即可得到球冠形凹陷直徑，實(shí)現(xiàn)了球冠形凹陷直徑測(cè)量的自動(dòng)化并且保證了球冠形凹陷直徑的準(zhǔn)確性。

其中，圖像采集裝置可以為攝像頭或圖像掃描儀器。

在另一實(shí)施例中，所述控制器還與顯示器相連。

本發(fā)明實(shí)施例提供的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的工作原理為：

測(cè)試時(shí)調(diào)整好栓孔并用銷栓固定，將鋼板置于球形壓頭與承壓板之間，啟動(dòng)千斤頂，用一定時(shí)間將壓力平穩(wěn)增至一定壓力，持荷一段時(shí)間，然后緩慢卸荷。此時(shí)球形壓頭在鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，量取此球冠形凹陷的直徑，根據(jù)事先設(shè)定的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑的關(guān)系曲線來推定出鋼材強(qiáng)度。

fu＝aud²+bud+cu

fy＝ayd²+byd+cy

式中：

fu——鋼材抗拉強(qiáng)度；

fy——鋼材屈服強(qiáng)度；

d——球冠形凹陷直徑；

au、bu、cu、ay、by、cy分別為已知系數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果得出。

其中，鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑的關(guān)系曲線，如圖3所示。

本發(fā)明利用承壓板與球形壓頭之間間距可調(diào)來測(cè)試不同厚度的鋼板，而且在檢測(cè)的過程中，啟動(dòng)千斤頂，利用球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，進(jìn)而根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，準(zhǔn)確得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

本發(fā)明還可采用圖像采集裝置采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，在控制器內(nèi)即可得到球冠形凹陷直徑，實(shí)現(xiàn)了球冠形凹陷直徑測(cè)量的自動(dòng)化并且保證了球冠形凹陷直徑的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀在鋼板上得到的球冠形凹陷，若不在球冠形凹陷破壞，那么球冠形凹陷均對(duì)鋼材強(qiáng)度無影響。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的測(cè)試方法，其根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，準(zhǔn)確得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

圖4是本發(fā)明的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的測(cè)試方法流程圖。

如圖4所示，本發(fā)明的便攜式鋼材強(qiáng)度檢測(cè)印痕儀的測(cè)試方法，包括：

步驟1：將待測(cè)鋼板設(shè)置于承壓板與球形壓頭之間，并調(diào)整承壓板與球形壓頭之間的間距；

步驟2：利用千斤頂驅(qū)動(dòng)球形壓頭在待測(cè)鋼板上壓出一個(gè)球冠形凹陷，再根據(jù)測(cè)量的球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，得到待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，該方法包括：

將預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線預(yù)先存儲(chǔ)至控制器內(nèi)；

圖像采集裝置采集球冠形凹陷圖像并傳送至控制器，進(jìn)而得到球冠形凹陷直徑；

控制器根據(jù)球冠形凹陷直徑以及預(yù)設(shè)的鋼材強(qiáng)度-球冠形凹陷直徑關(guān)系曲線，輸出待測(cè)鋼板的強(qiáng)度。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。