【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器视觉领域，具体为一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置。
技术介绍
1、蠕变变形检测的难度主要体现在对过程数据的监控上。在过去，通常只能获取蠕变过程的始末两个时刻的变形数据，由于蠕变通常涉及到复杂的材料行为和结构响应，而这些过程往往在微观和宏观尺度上都存在非均匀性，因此单纯依靠始末两个时刻的数据难以揭示结构的变形规律和应力分布。目前，传统接触式变形检测方法在高温、复杂构形等条件下显现出明显的局限性。相较而言，基于视觉的变形检测技术由于其非接触式、像素级别精度而表现出独特的优势与广阔的应用前景。
2、目前，视觉变形检测技术受实验环境的约束较大，常见的变形方式都是在室温环境下使用外力加载使构件发生变形，这主要是由于相机等硬件设备的工作温度通常为室温，而金属蠕变通常发生在高温环境中，亟需设计一种能够适用于高温环境的视觉硬件设备或者检测系统。因此，本专利技术提供了一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置，在保证热处理效果的同时，可以全流程地监测复杂构件蠕变变形情况，为探索复杂构件的蠕变演化规律提供高精度的可靠数据。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置，能够实现在高温环境下高效且实时地监测复杂构件蠕变变形情况。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置，包括时效炉、
5、所述时效炉为一个热处理系统，所述时效炉底部与所述空气减震器连接，达到隔离外界振动的效果；
6、所述隔热盒顶盖安装在所述时效炉腔内顶部，所述球形云台与所述隔热盒固定安装，所述工业相机放置在所述隔热盒中，并与所述球形云台通过所述1/4通用螺丝连接；
7、所述长轴电机用于驱动所述多翼风轮，通过搅拌所述时效炉内的空气达到加热均匀的效果，所述电机承载台用于将所述长轴电机支撑在合适的位置；
8、所述工件台水平放置在所述时效炉腔内底部，所述工件台用于承载热处理的复杂构件；
9、所述打光灯安装在所述时效炉的门上，透过门上所述耐高温钢化玻璃将光照射在所述工件台以及复杂构件上；
10、所述绝热管由柔性绝热材料构成，共有两个，所述输气绝热管的作用是用于冷却所述隔热盒中的温度，外界冷空气通过所述输气绝热管进入所述隔热盒进行盒内温度的调控，所述线缆绝热管的作用是将所述隔热盒中的所述工业相机的所述电源线缆包裹并安全引出所述时效炉，同时也有将所述隔热盒中的空气进行输出产生流动作用；
11、优选的，所述工业相机焦距等参数需要所述时效炉内部空间大小相匹配，当所述工业相机与所述工件台及复杂构件的距离过小时，不能完整检测复杂构件；
12、优选的，所述隔热盒顶盖通过耐高温速干铸工胶与所述时效炉粘接，所述隔热盒的主体部分通过四个螺丝与顶部连接，所述隔热盒底部为所述隔热玻璃，所述隔热盒四周为非透明隔热材料；
13、优选的，所述球形云台选用低重心球形阻尼云台，低重心可以显著减少所述球形云台受所述工业相机朝下拍摄时重力作用的倾斜趋势，良好的阻尼调节能够确保所述工业相机在所述球形云台上保持稳定；
14、优选的，所述空气减震器安装在所述时效炉底部，可以有效吸收和缓解外界传递的振动，防止外界振动对测量造成较大的误差；
15、优选的，所述时效炉由所述箱体和所述箱门组成，所述箱体由铝合金材料制成，所述箱体在上方有两个小孔，分别用于引出电线以及输入冷气，所述箱体侧边有一个小孔，用于所述长轴电机的轴伸入，所述箱门上方有一个所述门把手，所述箱门上方有一个螺纹孔，用于连接所述打光灯；所述箱门包含一个所述耐高温钢化玻璃，所述耐高温钢化玻璃为透明玻璃，所述打光灯透过所述耐高温钢化玻璃将光线照射在所述工件台上，实现打光功能；
16、优选的，所述时效炉内腔包括所述保温层及所述工件台，所述保温层用于内腔的保温，所述工件台上是一种可伸缩的工件台，台面包含所述标尺，所述标尺用于相机的标定，所述时效炉内腔分布多个所述电阻加热管，多源热源可以更加均匀地进行热处理，保证了热处理效果，
17、优选的，所述多翼风轮用于增强所述时效炉内的热量流动，使复杂构件得到均匀加热，所述多翼风轮采用耐高温铝合金材料，适用于高温环境，相较于叶片而言，所述多翼风轮更能使内腔热量均匀分布；
18、优选的，所述时效炉下方为所述温度控制系统，所述温度控制系统可以控制和记录所述时效炉内部的温度，所述控制按钮用于增加温度、减小温度等操作，所述电源开关用于所述时效炉的通电与断电，温度传感器用于监测炉内温度，应有多个分布在所述工件台周围。
19、(三)有益效果
20、本专利技术提供了一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置，具备以下有益效果：
21、1、本专利技术主要由时效炉、隔热盒、工业相机、电机承载台、长轴电机、多翼风轮、工件台、打光灯、绝热管、空气减震器等部分组成，可以实现在高温环境下监测复杂构件的蠕变变形；
22、2、本专利技术具有一定的普适性，可以使用不同焦距的相机实现不同尺寸的复杂构件进行蠕变变形监测；
23、3、本专利技术可以全程监测复杂构件的蠕变变形，突破了热处理领域传统方法只能获取蠕变过程始末两个时刻的变形数据的局限，具有创新性。
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1.一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置，该测试装置可以包括：时效炉、输气孔、线缆引出孔、保温层、加热管、长轴孔、隔热盒、连接螺纹孔、换气绝热管孔、3/8通用云台连接螺丝、线缆孔、隔热玻璃、工业相机、输气绝热管、隔热盒顶盖、电源线缆、线缆绝热管、球形云台、1/4通用螺丝、快装板锁紧按钮、云台水平控制按钮、快装板、工件台、标尺、可伸缩桌腿、长轴电机、电机支撑台、电机安装架、多翼风轮、温度控制系统、数码显示屏、电源开关、控制按钮、空气减震器、打光灯、连接管、箱门、耐高温钢化玻璃、门把手，其中，
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述时效炉的顶部以及其中一侧有小孔，所述输气孔与所述输气绝热管连接，通过输入冷气实现对隔热盒内部的温度控制，所述线缆引出孔与所述线缆绝热管连接，用于保护所述电源线缆，所述电源线缆为所述工业相机提供电源并进行信号传输；
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述球形云台选用低重心球形阻尼云台，低重心可以显著减少所述球形云台受所述工业相机朝下拍摄时重力作用的倾斜趋势，良好的阻尼调节能够确保所述工业相机在所述球形云台
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述长轴电机通过所述电机安装架进行安装，所述电机安装架放置在所述电机支撑台上，所述长轴电机的轴与所述多翼风轮通过销进行连接，所述多翼风轮的转动可以带动所述时效炉内部空气的流通，相对叶片，所述多翼风轮结构紧凑且稳健，在运行时产生的噪声以及振动相对较低，所述多翼风轮采用耐高温铝合金材料，适用于高温环境。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述工件台上安装有所述标尺，所述标尺采用殷钢，其线膨胀系数远低于大多数其他金属材料，适用于高温环境下的相机标定，所述工件台由四个所述可伸缩桌腿支撑，伸缩功能用于在特定情况需要调整所述工业相机与所述工件台的距离。
6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述空气减震器安装在所述时效炉底部，可以有效吸收和缓解外界传递的振动，防止外界振动对测量造成较大的误差。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的复杂构件蠕变变形检测装置，该测试装置可以包括：时效炉、输气孔、线缆引出孔、保温层、加热管、长轴孔、隔热盒、连接螺纹孔、换气绝热管孔、3/8通用云台连接螺丝、线缆孔、隔热玻璃、工业相机、输气绝热管、隔热盒顶盖、电源线缆、线缆绝热管、球形云台、1/4通用螺丝、快装板锁紧按钮、云台水平控制按钮、快装板、工件台、标尺、可伸缩桌腿、长轴电机、电机支撑台、电机安装架、多翼风轮、温度控制系统、数码显示屏、电源开关、控制按钮、空气减震器、打光灯、连接管、箱门、耐高温钢化玻璃、门把手，其中，
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述时效炉的顶部以及其中一侧有小孔，所述输气孔与所述输气绝热管连接，通过输入冷气实现对隔热盒内部的温度控制，所述线缆引出孔与所述线缆绝热管连接，用于保护所述电源线缆，所述电源线缆为所述工业相机提供电源并进行信号传输；
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述球形云台选用低重心球形阻尼云台，低重心可以显著减少所述球形云...
【专利技术属性】
技术研发人员：高瀚君，陶鑫瑞，闫坤，吴琼，陈晓满，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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