一種數字式混凝土回彈儀的制作方法

本發明涉及物理中用測量撞擊物體回彈程度測試固體材料的表面硬度特性技術領域，尤其涉及一種數字式混凝土回彈儀。

背景技術：

現有數字分體回彈儀及一體回彈儀應用最廣泛的是光電開關機構型的，但此結構形式對原回彈儀的回彈滑塊來說增加了很大的光電開關機構的重量，致使儀器的精度和線性出現嚴重誤差。現有的數字式混凝土回彈儀，是由回彈體構成，在回彈體的殼體的一側開有一長槽，此槽處體內的一側固定有指針軸，軸上設有彈簧片，并套有指針滑塊，一件由安裝在指針滑塊上的已知各縫間距離的光電碼帶和安裝在殼體上的對射式光電開關構成的回彈值傳感組件，平面光柵在與導向桿平行的平面上并處于光電開關的光信號通道上，而平面光柵上的縫在與導向桿相交的平面上并與光電開關的光路相交。

現有的數字回彈儀有如中國發明專利zl03103652.x“回彈法混凝土抗壓強度檢測儀及其制作方法”介紹的：“一種回彈法混凝土抗壓強度檢測儀，在殼體中安裝有一中心穿有導向桿的彈擊錘，彈擊錘前端與殼體前壁間由一支主彈簧連接，彈擊錘外徑有后小前大的臺階，在殼體壁內安裝有與導向桿平行的游標導桿，游標安裝在游標導桿上，游標的指針面限在殼體上的與導向桿平行的長孔中，游標前端固定一向殼體中心且向前傾斜伸出的簧片，簧片頂點向殼體中心深入的距離要超過彈擊錘的大直徑而未及彈擊錘的小直徑，另有一件由安裝在游標上的對射式光電開關和安裝在殼體上的已知各縫間距離的透射縫平面光柵構成的回彈值傳感組件，平面光柵在與導向桿平行的平面上并處于光電開關的光信號通道上，而平面光柵上的縫在與導向桿相交的平面上并與光電開關的光路相交”。

有如中國實用新型專利zl00264866.0“數字式混凝土回彈儀”介紹的：“一種數字式混凝土回彈儀，是由回彈體構成，在回彈體的殼體的一側開有一長槽，此槽處體內的一側固定有指針軸，軸上設有彈簧片，并套有指針滑塊，回彈體的導向法蘭一側也套入此指針軸，并位于指針滑塊的上端，指針滑塊與電刷相連，在此槽處體外的一側固定有與電刷接觸的電位器，電位器的外側設有可以自動采集回彈值、數據處理、打印記錄的電器部分，并通過電器盒固定在殼體上，與電位器通過導線相連”。

有如中國實用新型專利zl200420004250.4“數字式混凝土回彈儀”介紹的：“一種數字式混凝土回彈儀，包括回彈儀、傳感器，還包括數據采集和顯示裝置，差動變壓器式位移傳感器一端連接在回彈儀的指針滑塊上，另一端通過導線與數據采。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題是提供一種精度高的數字式混凝土回彈儀。該回彈儀的精度高、結構簡單。

(二)技術方案

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的數字式混凝土回彈儀，包括回彈體，指針軸、彈簧片、指針滑塊、圖像傳感器、圖像識別處理器、主控單元和顯示裝置；

所述回彈體的殼體的一側開設有條形槽，所述條形槽內側設置有指針軸，所述指針軸上設有彈簧片，所述指針滑塊套設于指針軸上的彈簧片上；所述圖像傳感器安裝在回彈體上的條形槽側，所述圖像傳感器用于采集指針軸上指針滑塊的位置信息；并將位置信息的圖像輸入到圖像識別處理器；所述圖像識別處理器得到回彈值并將回彈值輸入到主控單元；所述主控單元與顯示裝置連接。

進一步，所述條形槽沿回彈體殼體中心導桿方向設置。

進一步，所述圖像傳感器采用mos圖像傳感器；所述圖像傳感器設置于指針塊左側。

進一步，所述圖像傳感器采用ccd傳感器。

進一步，所述圖像識別處理器采用fpga芯片來實現圖像識別。

(三)有益效果

與現有技術和產品相比，本發明有如下優點：

本發明提供的數字式混凝土回彈儀，取消了原有技術的光電開關機構，采用圖像傳感器實現回彈值讀取；通過高可靠性圖像識別技術，提高了回彈儀的精度和線性。

附圖說明

圖1是本發明的回彈體結構圖。

圖2是本發明的原理框圖。

圖3是本發明的指針軸結構簡圖。

圖中，1為回彈體，2為中心導桿、3為條形槽、4為指針軸、5為彈簧片、6為指針滑塊、7為圖像傳感器、8為圖像識別處理器、9為主控單元、10為顯示裝置。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本實施例提供一種數字回彈儀，用于通過測量撞擊物體回彈程度來測試固體材料的表面硬度；本數字回彈儀取消了原有技術的光電開關機構，所以對回彈儀的精度和線性沒有任何影響。

本實施例提供的數字式混凝土回彈儀，是由回彈體1構成，在回彈體1的殼體的一側開有一長槽，此槽處體內的一側固定有指針軸，軸上設有彈簧片，并套有指針滑塊，本實施例的圖像傳感器采用長條形mos圖像傳感器，安裝在回彈體開槽側，圖像采集面正對指針滑塊。

本發明提供的數字式混凝土回彈儀，包括回彈體1，指針軸4、彈簧片5、指針滑塊6、圖像傳感器7、圖像識別處理器8、主控單元9和顯示裝置10；

所述回彈體的殼體的一側開設有條形槽3，所述條形槽內側設置有指針軸4，所述指針軸上設有彈簧片5，所述指針滑塊6套設于指針軸上的彈簧片上；所述圖像傳感器安裝在回彈體上的條形槽側，所述圖像傳感器用于采集指針軸上指針滑塊的位置信息；并將位置信息的圖像輸入到圖像識別處理器；所述圖像識別處理器得到回彈值并將回彈值輸入到主控單元；所述主控單元與顯示裝置連接。

所述條形槽沿回彈體殼體中心導桿2方向設置。所述圖像傳感器采用mos圖像傳感器；所述圖像傳感器設置于指針塊左側。所述圖像傳感器采用ccd傳感器。所述圖像識別處理器采用fpga芯片來實現圖像識別。

如圖2所示，圖2是本實施例提供的回彈儀原理框圖，具體按照以下步驟來實現測量過程：

首先通過mos圖像傳感器實時讀取回彈儀刻度位置圖像；混凝土回彈儀是用一彈簧驅動彈擊錘并通過彈擊桿彈擊混凝土表面所產生的瞬時彈性變形的恢復力，使彈擊錘帶動指針彈回并指示出彈回的距離。使用時使儀器的軸線始終垂直于混凝土的表面并緩慢均勻施壓，待彈擊錘脫鉤沖擊彈擊桿后，彈擊錘回彈帶動指針滑塊向后移動至某一位置時，指針滑塊指示出一定數值即為回彈值。

然后通過高精度圖像識別算法(由專用的圖像識別fpga芯片實現)得出回彈值；本實施例提供的圖像信息識別算法首先通過“二值化算法”將彩色圖像信息轉化為純黑純白圖像信息；然后通過“去除孤立點算法”將圖像中的無用信息去除；最后依據回彈圖像計算有效回彈值。

最后傳給本儀器的主控單元，進行顯示及計算處理，從而判定建筑物的強度是否達到國標規定的合格范圍。

本實施例提供的計算及判定完全依據jgj/t23-2011標準中的規定進行。

所謂主控單元是由微型計算機、真彩液晶屏、微動按鍵和其他電子器件組成的微計算機系統。

本實施例提供的回彈體上的指針滑塊如圖3所示，其中mos圖像傳感器豎直安裝在指針塊左側上；回彈體上設置有用于顯示指針滑塊位置的刻度；指針滑塊上設置有刻度線。

以上實施例僅為本發明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。其具體結構和尺寸可根據實際需要進行相應的調整。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。