本發(fā)明實施例涉及機械技術(shù)，尤其涉及一種裂紋測試儀。

背景技術(shù)：

無損探測是指在不損害或不影響被測對象的使用性能和內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕輰帷⒙?、光、電、磁等的反應變化，對被測對象進行探測的方法。無損檢測是工業(yè)發(fā)展中必不可少，在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)水平。

目前常用的裂紋無損探測方法有：目視光學探測法、滲透探測法和超聲波探測法等。對應的，用于裂紋探測的裂紋測試儀包括：光學測試儀、滲透測試儀和超聲波測試儀等。其中，光學測試儀是利用攝像技術(shù)來探測被測對象的裂紋和缺陷，滲透測試儀是利用液體滲透的物理性能來探測被測對象的裂紋和缺陷，超聲波測試儀是利用超聲波在缺陷處的反射或衰減特性來確定被測對象的裂紋和缺陷。

但是，當被測對象的裂紋結(jié)構(gòu)較復雜時，現(xiàn)有的裂紋測試儀無法快速準確地探測裂紋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種裂紋測試儀，以克服現(xiàn)有的裂紋測試儀無法快速準確地探測裂紋的問題。

本發(fā)明實施例提供一種裂紋測試儀，包括：模式選擇模塊和與所述模式選擇模塊連接的集成探頭，所述集成探頭包括攝像組件和超聲波組件，所述攝像組件用于對待探測件進行目視光學探測，所述超聲波組件用于對所述待探測件進行超聲波探測；

所述模式選擇模塊，用于根據(jù)用戶輸入的選擇指令確定所述待探測件的探測模式，其中，所述探測模式包括目視光學探測模式、超聲波探測模式和綜合模式，所述綜合模式為所述目視光學探測模式和所述超聲波探測模式的組合；

所述集成探頭，用于根據(jù)所述探測模式確定所述集成探頭的工作模式，并在所述工作模式下對所述待探測件進行探測，獲取探測數(shù)據(jù)；其中，所述集成探頭的工作模式包括：所述探測模式為目視光學探測模式時，所述攝像組件打開、所述超聲波組件關(guān)閉，所述探測模式為超聲波探測模式時，所述超聲波組件打開、所述攝像組件關(guān)閉，所述探測模式為綜合模式時，所述超聲波組件和所述攝像組件均打開。

在本發(fā)明的一種可能的實現(xiàn)方式中，上述裂紋測試儀還包括與所述集成探頭連接的數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于獲取所述探測數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述探測數(shù)據(jù)獲得所述待探測件的裂紋數(shù)據(jù)，所述裂紋數(shù)據(jù)包括所述裂紋的長度、所述裂紋的寬度和所述裂紋的深度中的至少一個。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述裂紋測試儀還包括材料選擇模塊和強度計算模塊，所述強度計算模塊分別與所述材料選擇模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述材料選擇模塊用于根據(jù)所述待探測件的材料，確定所述待探測件的材料參數(shù)，并將所述材料參數(shù)發(fā)送給所述強度計算模塊；

所述強度計算模塊，用于根據(jù)所述材料參數(shù)、所述裂紋數(shù)據(jù)和預設的裂紋強度計算方法，確定所述裂紋的強度。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述裂紋測試儀還包括格式轉(zhuǎn)換模塊，所述格式轉(zhuǎn)換模塊分別與所述集成探頭和所述數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述格式轉(zhuǎn)換模塊用于將所述集成探頭獲得的探測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)據(jù)處理模塊可處理的目標探測數(shù)據(jù)，并將所述目標探測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述超聲波組件包括超聲波發(fā)射模塊和與所述超聲波發(fā)射模塊連接超聲波接收模塊，所述超聲波發(fā)射模塊與所述模式選擇模塊連接，所述超聲波接收模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述超聲波發(fā)射模塊，在所述模式選擇模塊的探測模式為所述超聲波探測模式或所述綜合模式時啟動，并向所述待探測件發(fā)射超聲波；

所述超聲波接收模塊，在所述超聲波發(fā)射模塊啟動時啟動，接收所述待探測件對所述超聲波的反射波，并將所述反射波發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述裂紋測試儀還包括殼體，所述殼體上設置有模式選擇按鈕，所述模式選擇按鈕與所述模式選擇模塊連接，所述模式選擇按鈕包括三個檔位，所述三個檔位分別對應所述目視光學探測模式、所述超聲波探測模式和所述綜合模式。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述殼體上還設置有頻率調(diào)節(jié)按鈕，所述頻率調(diào)節(jié)按鈕與所述超聲波發(fā)射模塊連接，用于調(diào)節(jié)所述超聲波發(fā)射模塊的發(fā)射頻率。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述裂紋測試儀還包括數(shù)據(jù)獲取按鈕，所述數(shù)據(jù)獲取按鈕分別與所述數(shù)據(jù)處理模塊、所述強度計算模塊和所述攝像組件連接；

所述數(shù)據(jù)獲取按鈕單擊時，控制所述數(shù)據(jù)處理模塊獲取所述裂紋數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)獲取按鈕雙擊時，控制所述強度計算模塊獲取所述裂紋的強度，所述數(shù)據(jù)獲取按鈕長按時，控制所述攝像組件自動聚焦。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述集成探頭還包括控制器，所述模式選擇模塊通過所述控制器分別與所述攝像組件和所述超聲波組件連接，所述控制器用于根據(jù)所述探測模式控制所述攝像組件和所述超聲波組件的開啟與關(guān)閉。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，上述裂紋測試儀還包括存儲模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述存儲模塊分別與所述集成探頭、所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述強度計算模塊連接；

所述存儲模塊用于保存所述集成探頭獲取的探測數(shù)據(jù)，并將所述探測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于輸出所述存儲模塊保存的探測數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)處理模塊獲得的裂紋數(shù)據(jù)，以及所述強度計算模塊獲得的裂紋的強度中的至少一個。

本發(fā)明實施例提供的裂紋測試儀，通過設置模式選擇模塊和與模式選擇模塊連接的集成探頭，在集成探頭中設置攝像組件和超聲波組件，其中攝像組件用于對待探測件進行目視光學探測，超聲波組件用于對待探測件進行超聲波探測。模式選擇模塊，用于根據(jù)用戶輸入的選擇指令確定待探測件的探測模式，集成探頭，用于根據(jù)探測模式確定集成探頭的工作模式，并在當前工作模式下對待探測件進行探測，獲取探測數(shù)據(jù)。即本實施例的裂紋測試儀可以根據(jù)用戶的需要確定工作模式，并在不同的模式下獲得待探測件的不同裂紋數(shù)據(jù)，進而提高了裂紋測試儀的應用范圍。同時，當裂紋較復雜時，本實施例裂紋測試儀可以在綜合模式下對裂紋進行全面的探測，進而實現(xiàn)對復雜裂紋的快速、準確探測。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的裂紋測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的裂紋測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例三提供的裂紋測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例四提供的裂紋測試儀的外觀示意圖；

圖5為本實施例四中裂紋測試儀的一局部外觀示意圖；

圖6為本實施例四中裂紋測試儀的另一局部外觀示意圖。

附圖標記：

100：裂紋測試儀；

20：模式選擇模塊；

30：集成探頭；

310：攝像組件；

320：超聲波組件；

321：超聲波發(fā)射模塊；

322：超聲波接收模塊；

330：控制器；

40：數(shù)據(jù)處理模塊；

50：材料選擇模塊；

60：強度計算模塊；

70：格式轉(zhuǎn)換模塊；

80：存儲模塊；

90：數(shù)據(jù)傳輸模塊；

1：殼體；

2：按鍵區(qū)；

3：顯示面板；

4：模式選擇按鈕；

5：探頭引線接頭；

6：探頭引線；

7：帶扣；

8：頻率調(diào)節(jié)按鈕；

10：閃光燈按鈕；

11：數(shù)據(jù)獲取按鈕；

12：開關(guān)按鈕；

13：調(diào)節(jié)焦距按鈕；

14：電池模塊；

15：usb接口。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供的裂紋測試儀，設置有模式選擇模塊和集成探頭，其中集成探頭集成了用于目視光學探測的攝像組件和用于超聲波探測的超聲波組件。本實施例的裂紋測試儀包括三種模式，可以根據(jù)待探測件的裂紋特性來靈活地確定其探測模式，例如當裂紋復雜時可以選擇綜合模式，使用攝像組件和超聲波組件同時對裂紋進行探測，進而提高了裂紋探測的準確性。

其中，目視光學探測法(visualopticaltesting，簡稱vt)是在目視法的基礎上，采用各種光學儀器來擴大和延伸性實現(xiàn)對待探測件的檢測。這種方法簡單易行，常常是精密診斷前預檢測的主要方法，還可以對滲透、磁粉等其他無損探測法發(fā)現(xiàn)的缺陷進行定性分析。目視光學檢測法可以快速準確地獲得表面裂紋的相關(guān)參數(shù)，例如裂紋長度和裂紋寬度。

超聲波探測法(ultrasonictesting，簡稱ut)是利用發(fā)射的高頻超聲波(1mhz—10mhz)射入待探測件的內(nèi)部，如遇到內(nèi)部缺陷則一部分射入的超聲波在缺陷處被反射或衰減，然后經(jīng)探頭接收后再放大。由顯示的波形來確定缺陷的部位及其大小，再根據(jù)相應的標準來評定缺陷的危害程度。該方法可以探測垂直于超聲波的金屬和非金屬材料的平面狀缺陷?？商綔y的厚度大、檢測靈敏度高、儀器輕便、便于攜帶、成本低，可實現(xiàn)自動檢測，并且超聲波對人體無害。超聲波探測法主要用于探測待探測件的內(nèi)部裂紋，例如裂紋的深度。

下面以具體地實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不再贅述。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的裂紋測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例的裂紋測試儀100包括：模式選擇模塊20和與所述模式選擇模塊20連接的集成探頭30，所述集成探頭30包括攝像組件310和超聲波組件320，所述攝像組件310用于對待探測件進行目視光學探測，所述超聲波組件320用于對所述待探測件進行超聲波探測。其中，所述模式選擇模塊20，用于根據(jù)用戶輸入的選擇指令確定所述待探測件的探測模式，所述集成探頭30，用于根據(jù)所述探測模式確定所述集成探頭30的工作模式，并在所述工作模式下對所述待探測件進行探測，獲取探測數(shù)據(jù)。

本實施例的探測模式包括目視光學探測模式、超聲波探測模式和綜合模式，其中，所述綜合模式為所述目視光學探測模式和所述超聲波探測模式的組合。

本實施例中集成探頭30的工作模式包括三種，第一種是，當探測模式為目視光學探測模式時，攝像組件310打開、超聲波組件320關(guān)閉。第二種是，當探測模式為超聲波探測模式時，超聲波組件320打開、攝像組件310關(guān)閉。第三種是，當個探測模式為綜合模式時，超聲波組件320和攝像組件310均打開。

本實施例的攝像組件310通常為高清攝像機組，用于對待探測件的表面裂紋進行拍照，獲得裂紋的圖像數(shù)據(jù)，該高清的圖像數(shù)據(jù)可以反映裂紋的寬度和長度。超聲波組件320用于向待探測件的裂紋表面發(fā)射超聲波，在超聲波由一界面進入另一界面時，在缺陷的交界面處發(fā)生反射，超聲波組件320接收該發(fā)射波，其中反射波的波形可以反映裂紋的深度。

具體的，如圖1所示，本實施例的裂紋測試儀100包括集成探頭30和模式選擇模塊20，其中，集成探頭30包括了用于目視光學探測的攝像組件310和用于超聲波探測的超聲波組件320。對應的模式選擇模塊20對應三種探測模式，用戶可以從上述三種探測模式中確定一種作為當前的探測模式。對應的，模式選擇模塊20與集成探頭30連接，集成探頭30可以根據(jù)模式選擇模塊20的探測模式確定集成探頭30當前的工作模式，并在當前工作模式下對待探測件進行探測，獲得待探測件的探測數(shù)據(jù)。

在實際使用時，當用戶確定需要探測待探測件的表面裂紋時，用戶可以將模式選擇模塊20的探測模式調(diào)到目視光學探測模式。對應的，集成探頭30將攝像組件310打開，將超聲波組件320關(guān)閉，使用攝像組件310對待探測件進行檢測，獲得待探測件的表面裂紋，例如裂紋的長度和裂紋的寬度。當用戶確定需要探測待探測件的內(nèi)部裂紋時，用戶可以將模式選擇模塊20的探測模式調(diào)到超聲波探測模式。對應的，集成探頭30將攝像組件310關(guān)閉，將超聲波組件320打開，使用超聲波組件320對待探測件進行檢測，獲得待探測件的內(nèi)部裂紋，例如裂紋的深度。當用戶確定需要對待探測件的裂紋進行綜合檢測時，用戶可以將模式選擇模塊20的探測模式調(diào)到綜合模式。對應的，集成探頭30將攝像組件310和超聲波組件320均打開，使用探頭將攝像組件310探測待探測件的裂紋長度和寬度，使用超聲波組件320探測待探測件的裂紋深度。

由此可知，本實施例的裂紋測試儀100可以根據(jù)用戶的需要確定工作模式，并在不同的模式下獲得待探測件的不同裂紋數(shù)據(jù)，進而提高了裂紋測試儀100的應用范圍。同時，當裂紋較復雜時，本實施例可以使用綜合模式來對裂紋進行全面的探測，進而實現(xiàn)對復雜裂紋的快速、準確探測。

需要說明的是，超聲波組件320也可以獲得待探測件的表面裂紋，這樣可以對超聲波組件320獲得的探測數(shù)據(jù)和攝像組件310獲得探測數(shù)據(jù)進行組合，進一步提高對裂紋的準確探測。

本實施例的裂紋測試儀100可以同時進行目視光學探測和超聲波探測，進而避免了現(xiàn)有技術(shù)使用兩臺不同的探測儀進行探測時造成的操作復雜、探測耗時和攜帶不方便的問題。

在本實施例中，集成探頭30根據(jù)模式選擇模塊20的探測模式來確定工作模式，其具體可以是，集成探頭30中的攝像組件310和超聲波組件320分別與模式選擇模塊20物理連接。模式選擇模塊20包括三個檔位，其中目視光學探測模式的檔位與攝像組件310對應，超聲波探測模式的檔位與超聲波組件320對應，綜合模式的檔位均與攝像組件310和超聲波組件320對應。當用戶選擇目視光學探測模式檔位時，模式選擇模塊20與攝像組件310連接，攝像組件310啟動。同理，當用戶選擇超聲波探測模式檔位時，模式選擇模塊20與超聲波組件320連接，超聲波組件320啟動，當用戶選擇綜合模式檔位時，模式選擇模塊20分別與超聲波組件320和攝像組件310連接，超聲波組件320和綜合模式均啟動。

可選的，模式選擇模塊20還可以向集成探頭30發(fā)送控制指令(例如高低電平)來控制集成探頭30中攝像組件310和超聲波組件320的啟動與關(guān)閉。本實施例對集成探頭30根據(jù)探測模式來確定其工作模式的具體方式不做限制。

本發(fā)明實施例提供的裂紋測試儀，通過設置模式選擇模塊和與模式選擇模塊連接的集成探頭，在集成探頭中設置攝像組件和超聲波組件，其中攝像組件用于對待探測件進行目視光學探測，超聲波組件用于對待探測件進行超聲波探測。模式選擇模塊，用于根據(jù)用戶輸入的選擇指令確定待探測件的探測模式，集成探頭，用于根據(jù)探測模式確定集成探頭的工作模式，并在當前工作模式下對待探測件進行探測，獲取探測數(shù)據(jù)。即本實施例的裂紋測試儀可以根據(jù)用戶的需要確定工作模式，并在不同的模式下獲得待探測件的不同裂紋數(shù)據(jù)，進而提高了裂紋測試儀的應用范圍。同時，當裂紋較復雜時，本實施例裂紋測試儀可以在綜合模式下對裂紋進行全面的探測，進而實現(xiàn)對復雜裂紋的快速、準確探測。

圖2為本發(fā)明實施例二提供的裂紋測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實施例的基礎上，本實施例的裂紋測試儀100還可以包括與所述集成探頭30連接的數(shù)據(jù)處理模塊40，所述數(shù)據(jù)處理模塊40用于獲取所述探測數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述探測數(shù)據(jù)獲得所述待探測件的裂紋數(shù)據(jù)，所述裂紋數(shù)據(jù)包括所述裂紋的長度、所述裂紋的寬度和所述裂紋的深度中的至少一個。

具體的，本實施例的裂紋測試儀100包括數(shù)據(jù)處理模塊40與集成探頭30，集成探頭30可以將探測到的探測數(shù)據(jù)直接發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊40，以使數(shù)據(jù)處理模塊40根據(jù)該探測數(shù)據(jù)獲得裂紋數(shù)據(jù)。可選的，集成探頭30還可以將探測數(shù)據(jù)保存到存儲裝置中，數(shù)據(jù)處理模塊40從存儲裝置中讀取探測數(shù)據(jù)?？蛇x的，數(shù)據(jù)處理模量還可以根據(jù)其他的方法獲得探測數(shù)據(jù)，本實施例對此不做限制。

數(shù)據(jù)處理模塊40獲得探測數(shù)據(jù)后，需要對探測數(shù)據(jù)進行處理，獲得裂紋數(shù)據(jù)。例如，探測數(shù)據(jù)為攝像組件310獲得的圖像數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)處理模量首先獲取圖像數(shù)據(jù)指針，并將圖像數(shù)據(jù)復制到標準圖像處理格式中。接著，對圖像進行標準化預處理，即去除圖像中的白噪聲、亮度失衡、局部失真等干擾因素。再使用卷積濾波提取圖像的強邊緣，并對強邊緣像素進行提純?yōu)V波。然后，初始化擬合參數(shù)，回歸擬合提取的邊緣，得到邊緣方程。接著，計算邊緣方程法方向，在法方向上計算邊緣點的像素距離。再根據(jù)預先讀取的標定數(shù)據(jù)映射表，將像素距離換算為實際尺寸，進而獲得裂紋的長度和/或?qū)挾取?/p>

在本實施例的一種可能的實現(xiàn)方式中，本實施例的超聲波組件320可以包括超聲波發(fā)射模塊321和與超聲波發(fā)射模塊321連接超聲波接收模塊322。其中超聲波發(fā)射模塊321與模式選擇模塊20連接，超聲波接收模塊322與數(shù)據(jù)處理模塊40連接。

超聲波發(fā)射模塊321，在模式選擇模塊20的探測模式為超聲波探測模式或綜合模式時啟動，并向待探測件發(fā)射超聲波。超聲波接收模塊322，在超聲波發(fā)射模塊321啟動時啟動，用于接收待探測件對超聲波的反射波，并將反射波發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊40。

超聲波組件320的工作可以是，超聲波發(fā)射模塊321向待探測件發(fā)射超聲波，超聲波遇到缺陷界面之后，就會發(fā)生反射，反射回來的能量被超聲波接收模塊322接收，并將接收到的發(fā)射波傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊40。數(shù)據(jù)處理模塊40根據(jù)反射波的波形，可確定裂紋的深度。

可選的，如圖2所示，本實施例的集成探頭30還可以包括控制器330，模式選擇模塊20通過控制器330分別與攝像組件310和超聲波組件320連接。該控制器330用于根據(jù)探測模式控制攝像組件310和超聲波組件320的開啟與關(guān)閉。

本實施例的數(shù)據(jù)處理模塊40可以是具有數(shù)據(jù)處理功能的芯片，例如cpu(centralprocessingunit，中央處理器)或mcu(microcontrolunit，微控制單元)等。

可選的，本實施例的裂紋測試儀100還可以包括格式轉(zhuǎn)換模塊70，所述格式轉(zhuǎn)換模塊70分別與所述集成探頭30和所述數(shù)據(jù)處理模塊40連接；所述格式轉(zhuǎn)換模塊70用于將所述集成探頭30獲得的探測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)據(jù)處理模塊40可處理的目標探測數(shù)據(jù)，并將所述目標探測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊40。

例如，當集成探頭30獲得的探測數(shù)據(jù)為模擬信號時，本實施例的格式轉(zhuǎn)換模塊70可以為a/d轉(zhuǎn)換模塊，該a/d轉(zhuǎn)換模塊將模擬的探測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成處理模塊可以處理的數(shù)字信號。

本發(fā)明實施例提供的裂紋測試儀，通過設置數(shù)據(jù)處理模塊，使得數(shù)據(jù)處理模塊將集成探頭獲得的探測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以反應裂紋特性的裂紋數(shù)據(jù)，以便用戶根據(jù)該裂紋數(shù)據(jù)對待探測件的特性做進一步研究。

圖3為本發(fā)明實施例三提供的裂紋測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實施例的基礎上，本實施例的裂紋測試儀100還可以包括材料選擇模塊50和強度計算模塊60，所述強度計算模塊60分別與所述材料選擇模塊50和所述數(shù)據(jù)處理模塊40連接；所述材料選擇模塊50用于根據(jù)所述待探測件的材料，確定所述待探測件的材料參數(shù)，并將所述材料參數(shù)發(fā)送給所述強度計算模塊60；所述強度計算模塊60，用于根據(jù)所述材料參數(shù)、所述裂紋數(shù)據(jù)和預設的強度計算公式，確定所述裂紋的強度。

具體的，如圖3所示，本實施例的裂紋測試儀100中設置有材料選擇模塊50和強度計算模塊60，其中，材料選擇模塊50中預先建立了常用的金屬、混凝土等工程材料參數(shù)數(shù)據(jù)庫，例如：密度、拉伸極限、屈服極限等。材料選擇模塊50可以根據(jù)待探測件的材料，確定待探測件的材料參數(shù)，并將材料參數(shù)發(fā)送給強度計算模塊60。

本實施例的強度計算模塊60中預先保存了裂紋強度的計算方法，強度計算模塊60可以根據(jù)上述根據(jù)材料選擇模塊50確定的裂紋材料參數(shù)、數(shù)據(jù)處理模塊40確定的裂紋數(shù)據(jù)和預先保存的裂紋強度計算方法，計算出裂紋的強度。即本實施例的強度計算模塊60實現(xiàn)對待探測件裂紋強度的精確計算，可以得出裂紋的壽命，從而為判斷待探測件是否安全提供了可靠依據(jù)，以便及時修復待探測件的裂紋或者替換該待探測件。同時本實施例的裂紋測試儀100，集成了裂紋強度技術(shù)的功能，避免了現(xiàn)有的探測儀器需要將裂紋數(shù)據(jù)上傳到上位機，在上位機中進行裂紋強度的計算而造成的處理過程繁瑣，處理速度慢的問題。

本實施例的強度計算模塊60可以根據(jù)下列方式確定待探測件的裂紋強度：

(1)斷裂韌性

其中，斷裂應力

a——1/2裂紋長度；

y^*——和裂紋形狀及加載方式有關(guān)的量。

對于每一種特定工藝狀態(tài)下的材料，σc、a、y^*三者為常量，只和材料本身成分、熱處理及加工工藝有關(guān)，即和σb屈服極限一樣是標志材料性能的量。故對某種含裂紋的材料而言，在裂紋不進行繼續(xù)擴展的前提下，其斷裂韌性是一個常量。用含裂紋的試件做實驗，測出裂紋快速擴展所對應的應力σc，帶入上式(1)中即可得出斷裂韌性。由于kic是材料性能，故用試件測出的kic值就是實際含裂紋試件抵抗裂紋快速擴展的kic值。因此，當構(gòu)建中裂紋的形狀和大小一定，材料的斷裂韌性kic值越大，構(gòu)建脆斷所需要的應力σc則越高，即構(gòu)件不容易發(fā)生低應力脆斷。反之，如果構(gòu)件在工作應力下發(fā)生脆斷σ^*＝σc，這時構(gòu)件內(nèi)的裂紋長度必須大于或等于臨界值ac＝(kic/σ^*y^*)²。

不同裂紋開裂形態(tài)導致其斷裂韌度有所不同，其表示方法也有所不同。

(2)應力強度因子ki

當外加應力σ＝σc，使裂紋快速擴展至斷裂時，就是臨界狀態(tài)，此時的應力場強度因子就是斷裂韌性kic，即

斷裂韌性kic是應力場強度因子ki的臨界值，兩者存在密切的關(guān)系，但其物理意義卻完全不同。ki是裂紋前端應力場強度的度量，它和裂紋大小、形狀、外加應力都有關(guān)，而斷裂韌性kic卻是材料阻止宏觀裂紋快速擴展能力的度量，它和裂紋本身的大小、形狀無關(guān)，也和外加應力的大小無關(guān)。kic是材料特性，只和材料成分、處理及加工工藝有關(guān)。

在冶金加工、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、巖土工程等設計、加工過程中，將材料的斷裂韌性kic和構(gòu)件內(nèi)的裂紋尺寸a以及實際的裂紋應力σc定量聯(lián)系起來，并通過無損傷探測獲知構(gòu)件內(nèi)裂紋的大小和位置。接著，根據(jù)材料的kic可估算出構(gòu)件的斷裂應力σc，即獲得構(gòu)件的實際承載能力?；蛘?，根據(jù)缺陷大小以及工作應力σ^*計算出裂紋前端的應力場強度因子ki。如ki<kic，則構(gòu)件安全，否則構(gòu)件存在脆斷的危險。另外，如已知kic和工作應力σ^*，就可確定裂紋的臨界值：ac＝(kic/y^*σ^*)²。如探傷出來的a0<ac，則構(gòu)件是安全的，由此可建立相應的質(zhì)量驗收標準。

即本實施例的裂紋測試儀100，利用探測出裂紋數(shù)據(jù)，通過預設的強度計算方法自行計算出裂紋的強度，從而可實時判斷待探測件是否符合質(zhì)量驗收標準。同時，本實施例的裂紋測試儀100還可以得出裂紋的具體位置及裂紋壽命，為待探測件的安全使用提供可靠的評判依據(jù)。

可選的，本實施例的裂紋測試儀100還可以包括存儲模塊80和數(shù)據(jù)傳輸模塊90，存儲模塊80分別與所述集成探頭30、所述數(shù)據(jù)處理模塊40和所述數(shù)據(jù)傳輸模塊90連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊90分別與所述數(shù)據(jù)處理模塊40和所述強度計算模塊60連接。

具體的，存儲模塊80用于保存集成探頭30獲取的探測數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理模塊40需要進行計算時，將保存的探測數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊40。數(shù)據(jù)傳輸模塊90，用于輸出存儲模塊80保存的探測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理模塊40獲得的裂紋數(shù)據(jù)，以及強度計算模塊60獲得的裂紋的強度中的至少一個。

可選的，存儲模塊80還可以與強度計算模塊60連接，可以保存強度計算模塊60獲得的裂紋強度數(shù)據(jù)，并且可以保存數(shù)據(jù)處理模塊40獲得的裂紋數(shù)據(jù)?？蛇x的，該存儲模塊80還可以保存該裂紋測試儀100中的其他數(shù)據(jù)，例如從數(shù)據(jù)傳輸模塊90輸入的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例的裂紋測試儀，通過設置材料選擇模塊和強度計算模塊，使得材料選擇模塊根據(jù)待探測件的材料，確定待探測件的材料參數(shù)，并將材料參數(shù)發(fā)送給強度計算模塊，使得強度計算模塊根據(jù)材料參數(shù)、裂紋數(shù)據(jù)和預設的裂紋強度計算方法，確定裂紋的強度。這樣以便用戶根據(jù)裂紋的強度準確判斷該待探測件的工作狀態(tài)，以便及時維修或者更換該待探測件。同時本實施例的裂紋測試儀，集成了裂紋強度技術(shù)的功能，避免了現(xiàn)有的探測儀器需要將裂紋數(shù)據(jù)上傳到上位機，在上位機中進行裂紋強度的計算而造成的處理過程繁瑣，處理速度慢的問題。

圖4為本發(fā)明實施例四提供的裂紋測試儀的外觀示意圖，圖5為本實施例四中裂紋測試儀的一局部外觀示意圖，圖6為本實施例四中裂紋測試儀的另一局部外觀示意圖。在上述實施例的基礎上，如圖4和圖5所示，本實施例的裂紋測試儀100還包括殼體1，所述殼體1上設置有模式選擇按鈕4，所述模式選擇按鈕4與所述模式選擇模塊20連接，所述模式選擇按鈕4包括三個檔位，所述三個檔位分別對應所述目視光學探測模式、所述超聲波探測模式和所述綜合模式。

本實施例的殼體1主要起搭載、保護、手持等功能。殼體1上設置有模式選擇按鈕4，該模式選擇按鈕4分為三個檔位，如圖5所示，從左至右分別為vt、com、ut，其中，vt為目視光學探測模式，ut為超聲波探測模式，com為綜合探測模式(vt&ut)。

可選的，殼體1上還設置有顯示面板3，該顯示面板3主要為顯示探測結(jié)果，并作為可視化界面提供人機交互。

可選的，本實施例的殼體1上還設置有探頭引線接頭5，其與殼體1的連接形式可以為插槽或螺紋連接等。該探頭引線接頭5與殼體1內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理模塊40或存儲模塊80連接。探頭引線接頭5與集成探頭30之間通過探頭引線6連接，集成探頭30將探測到的探測數(shù)據(jù)通過探頭引線6和探頭引線接頭5傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊40或存儲模塊80中，以便數(shù)據(jù)處理模塊40根據(jù)探測數(shù)據(jù)確定裂紋數(shù)據(jù)。

可選的，如圖4所示，本實施例的裂紋測試儀100還包括按鍵區(qū)2，該按鍵區(qū)2主要分為三大部分，底部f1-f5按鈕為超聲波波段選擇，頻率范圍(mhz)：f1-f5共5檔頻率區(qū)可選，例如f1為低頻0.2–1，f2為中低頻0.5–2，f3為中頻1–3，f4為中高頻3–8，f5為高頻5–15，增益調(diào)節(jié)(db)：0～110db，調(diào)節(jié)步長：0.2|0.5|1|2|6|12|0.0時鎖定。這樣用戶可以在該按鍵區(qū)2內(nèi)進行超聲波發(fā)射模塊321的超聲波段選擇，進而提高了用戶的操作便利性。

繼續(xù)參數(shù)圖4和圖5所示，本實施例的殼體1上還設置有頻率調(diào)節(jié)按鈕8，該頻率調(diào)節(jié)按鈕8與殼體1內(nèi)部的超聲波發(fā)射模塊321連接，用于調(diào)節(jié)超聲波發(fā)射模塊321的發(fā)射頻率。具體是左右旋轉(zhuǎn)，可在按鍵區(qū)2已經(jīng)選定的f頻率內(nèi)部進行微調(diào)。

可選的，本實施例的裂紋測試儀100還可以包括數(shù)據(jù)獲取按鈕11，該數(shù)據(jù)獲取按鈕11分別與數(shù)據(jù)處理模塊40、強度計算模塊60和攝像組件310連接。當數(shù)據(jù)獲取按鈕11單擊時，控制數(shù)據(jù)處理模塊40獲取裂紋數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)獲取按鈕11雙擊時，控制強度計算模塊60獲取裂紋的強度，當數(shù)據(jù)獲取按鈕11長按時，控制攝像組件310自動聚焦。即本實施例在一個按鈕上集成多個功能，不僅方便用戶操作，并且可以減少裂紋測試儀100的零件數(shù)目，簡化其結(jié)構(gòu)，降低其制造成本。

可選的，本實施例還可以在殼體1上設置閃光燈按鈕10，在集成探頭30中設置閃光燈(圖中未示出)，在目視光學探測模式下，若遇到黑暗、模糊的情況下，按下閃光燈按鈕10打開閃光燈，以便在黑暗的情況下對裂紋尺寸進行準確測量。另外，長按閃關(guān)燈按鈕可以使閃光燈進入常亮模式。

可選的，裂紋測試儀100還可以包括開關(guān)按鈕12、調(diào)節(jié)焦距按鈕13、電池模塊14、帶扣7和usb接口15等。其中，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)焦距按鈕13可以調(diào)節(jié)攝像組件310的焦距，帶扣7用于安裝手提帶，方便用戶攜帶該裂紋測試儀100。

如圖4所示，本實施例的裂紋測試儀100的工作過程可以是：

啟動電源，按下開關(guān)按鈕12。接著，通過材料選擇模塊50確定待探測件的材料參數(shù)，并判斷待探測件的裂紋性質(zhì)，以便確定探測模式。例如，若為表面裂紋時，則可采用vt目視光學探測法，將模式選擇按鈕4旋至vt，再將集成探頭30移至裂紋處，將集成探頭30平行靠近裂紋所在平面端，再通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)焦距按鈕13進行焦距調(diào)節(jié)，以使集成探頭30獲得探測數(shù)據(jù)，并在顯示面板3上顯示該探測數(shù)據(jù)。接著，數(shù)據(jù)處理模塊40根據(jù)探測數(shù)據(jù)，獲得裂紋數(shù)據(jù)(即裂紋寬度、裂紋長度等)。然后，輕按下數(shù)據(jù)獲取按鈕11，等待顯示面板3圖像微聚焦，待圖像清晰后，完全按下數(shù)據(jù)獲取按鈕11，完成圖像采集工作。若需要光源，則可以單次按下閃光燈按鈕10打開閃光燈。

對于裂紋深度測量，需要采用ut超聲波探測模式，將模式選擇按鈕4旋至ut，進入ut超聲波探測模式。在裂紋周圍涂覆耦合劑，將集成探頭30貼至裂紋所在平面，通過選擇按鍵區(qū)2選擇相應的頻率段，旋轉(zhuǎn)頻率調(diào)節(jié)按鈕8進行微調(diào)頻率。此時，顯示面板3能夠?qū)崟r顯示出相關(guān)波段圖像，當數(shù)據(jù)達到穩(wěn)定時，按下數(shù)據(jù)獲取按鈕11，完成數(shù)據(jù)采集工作。

當需要同時采用兩種探測方法時，將模式選擇按鈕4旋至com綜合探測模式，其探測過程與上述vt目視光學探測法與ut超聲波探測法操作步驟類似，在此不再贅述。當數(shù)據(jù)采集完成后，雙擊數(shù)據(jù)獲取按鈕11，即可開始裂紋強度的計算。

本發(fā)明實施例的裂紋測試儀，通過在殼體上設置模式選擇按鈕、頻率調(diào)節(jié)按鈕、數(shù)據(jù)獲取按鈕等，方便用戶操作，使得用戶通過簡單的按鍵，即可實現(xiàn)對不同待探測件進行探測，可以快速準確地獲得待探測件的裂紋數(shù)據(jù)和裂紋強度。同時，本實施例的裂紋測試儀結(jié)構(gòu)緊湊，攜帶方便，進而提高了裂紋探測的使用便利性。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。