一种材料试验机试样装夹辅助视频监测装置

1.本实用新型涉及材料试验机技术领域，具体的讲是一种材料试验机试样装夹辅助视频监测装置。


背景技术：

2.材料的静态力学性能是决定其应用的主要因素，对其静态力学性能参数的检测也必不可少，主要包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等。材料试验机(mts)是检测材料静态力学性能的主要设备，广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。电子式万能材料试验机是材料试验机中的一种，主要用于材料的拉伸及压缩测试。
3.目前市面上应用的电子万能材料试验机多为双立柱落地式试验机。在左右两侧的立柱上固定上横梁和工作台面，使之构成高刚性的门式框架结构。采用伺服电机驱动,伺服电机通过传动机构带动移动横梁上下移动,实现试验加载过程，整个门式框架被移动横梁分成上下两个空间，一般上部空间为拉伸实验区，下部空间为压缩实验区。整个设备实现了拉伸、压缩一体式设计，在空间、成本、操作上面带来了很大的便捷。但在教学过程中使用该设备进行教学时仍遇到一些因为结构设计不合理等原因引起的各式问题，特别是进行金属材料的室温压缩实验时问题尤为突出。
4.目前在试样装夹时，由于手控面板与上下压板竖直距离较远，而且为保证装夹效果需控制试样上表面与上压板之间的距离为2～3mm，需要实验操作员视线尽量与上压板保持水平。因此，在装夹过程中一般采取以下两种方式：实验操作员采用半蹲姿势，一只手操作面板按键，头尽量下低查看试样上表面与上压板之间的距离；两个人操作，一个人下蹲让视线与上压板齐平观察距离，另一人听从指挥操作面板控制横梁移动。基于以上两种操作存在如下问题：采用方式一姿势尤为不佳，特别在教学过程中教师示范显得尤为尴尬。同时，如果操作员身高等原因也会导致无法同时顾及上下。在教学中即使给学生示范方式一的操作，大多数学生亦不愿意接受，而是采用方式二的操作。采用方式二的操作时，解决了“上下两难”的问题，但是一人指挥一人操作会出现信息传达和反馈耗时的问题容易出现试样装夹精度不高的问题，且对于每次课堂只有一个实验老师教学时，方式二不易于实施。
5.且由于上述装夹不便的问题，则会导致试样在装夹过程中因距离、速度控制不当而受到初始撞击。当试样受到初始撞击后，低碳钢和铸铁试样会受到不同程度的“损伤”，压缩曲线会发生不同程度的变形，从而导致实验数据的不准确甚至无法判读。因此，在试样装夹过程中要尽可能避免试样受到压板的撞击。
6.在金属材料室温压缩试验时，装夹过程如果出现上压板快速冲击试样时，则可能会导致试样弹出或脆性材料表面剥落飞出。如果刚好实验观察者下蹲离压板距离较近则易发生伤人的安全问题。同时，该问题还可能发生在加载过程中因试样缺陷等问题而导致试样飞出或碎片飞出伤人。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种材料试验机试样装夹辅助视频监测装置。
8.为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
9.一种材料试验机试样装夹辅助视频监测装置，其特征在于，包括支架和摄像头，所述支架包括两个矩形框架、第一横梁和第二横梁，两个矩形框架均竖直设置且相互平行，所述第一横梁水平设置且两端分别连接两个矩形框架的底部，所述第二横梁水平设置于第一横梁上方且两端设置于两个矩形框架的侧边上，所述第二横梁可沿矩形框架的侧边上下移动，所述摄像头设置于第二横梁上且可沿第二横梁左右移动。
10.进一步的，所述矩形框架的内侧设置有玻璃板。
11.进一步的，所述玻璃板上设置有led灯带。
12.进一步的，所述矩形框架为四根铝合金型材组成的矩形框体，所述第一横梁和第二横梁均由铝合金型材制成，所述铝合金型材四个外侧面中部均水平开设有沿型材延伸方向的梯形槽，所述梯形槽的截面形状为顶边长度小于底边长度的等腰梯形。
13.进一步的，所述摄像头通过l形板固定于第二横梁上，所述摄像头设置于l形板前端，所述l形板顶部设置有第一螺丝，所述第二横梁上位于l形板顶部下方的梯形槽内设置有与梯形槽配合的第一卡块，所述第一卡块顶端竖直开设有的螺纹孔，所述第一螺丝的螺纹端贯穿l形板设置于第一卡块上的螺纹孔内。
14.进一步的，所述第二横梁的均两侧设置有连接块，所述连接块上设置有第二螺丝，所述矩形框架的对应的侧边上的梯形槽内设置有与梯形槽配合的第二卡块，所述第二卡块侧边中部水平开设有螺纹孔，所述第二螺丝的螺纹端贯穿连接块设置于第二卡块上的螺纹孔内。
15.本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
16.本实用新型可对现有的材料试验机进行改进，通过辅助装置将摄像头安装于材料试验机上，在安装时本监测装置可实时拍摄试样安装状态，安装者可查看摄像头的实时拍摄图像，并通过不断调整试样上表面与上压板之间的距离，以完成试样装夹作业，使一个人也能轻松完成试样的装夹，且可提高装夹试样的精度，大大避免了试样的初始冲击破坏，提高了试样的利用率和实验的有效性；
17.本实用新型的摄像头设置于第二横梁上，且第二横梁位于支架上的高度可调节，摄像头也可在第二横梁上平移，以更好的辅助试样装夹；
18.本实用新型的两侧设置有矩形框架，框架内设置有玻璃板，可以实现安全防护，防止实验时试样飞去或碎片飞出伤人，提高实验的安全性，且玻璃板上的led灯带可对中心的拍摄物体照明。
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
20.图1为本实用新型的主视图；
21.图2为本实用新型的a-a剖面图；
22.图3为本实用新型的b处放大剖面图；
23.图4为本实用新型的左视图；
24.图5为本实用新型的铝合金型材的剖面示意图；
25.图6为本实用新型的另一种实施方式示意图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
27.11、矩形框架；12、第一横梁；13、第二横梁；2、摄像头；3、玻璃板； 4、led灯带；5、l形板；51、第一螺丝；52、第一卡块；6、连接块；61、第一螺丝；62、第二卡块；7、梯形槽。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.如图1和图2所示，一种材料试验机试样装夹辅助视频监测装置，包括支架和摄像头2，所述支架包括两个矩形框架11、第一横梁12和第二横梁13，两个矩形框架11均竖直设置且相互平行，所述第一横梁12水平设置且两端分别连接两个矩形框架11的底部，所述第二横梁13水平设置于第一横梁12上方且两端设置于两个矩形框架11的侧边上，所述第二横梁13可沿矩形框架11的侧边上下移动，所述摄像头2设置于第二横梁13上且可沿第二横梁13左右移动。
31.作为一种实施方式，所述矩形框架11的内侧设置有玻璃板3。
32.作为一种实施方式，所述玻璃板3上设置有led灯带4，使用时，led灯带 4外接电源以对摄像头的拍摄处照明。
33.如图5所示，作为一种实施方式，所述矩形框架11为四根铝合金型材组成的矩形框体，所述第一横梁12和第二横梁13均由铝合金型材制成，所述铝合金型材四个外侧面中部均水平开设有沿型材延伸方向的梯形槽7，所述梯形槽7的截面形状为顶边长度小于底边长度的等腰梯形。
34.作为一种实施方式，所述摄像头2通过l形板5固定于第二横梁13上，所述摄像头2设置于l形板5前端，所述l形板5顶部设置有第一螺丝51，所述第二横梁13上位于l形板5顶部下方的梯形槽7内设置有与梯形槽7配合的第一卡块52，所述第一卡块52顶端竖直开设有的螺纹孔，所述第一螺丝51的螺纹端贯穿l形板5设置于第一卡块52上的螺纹孔内。
35.如图3所示，作为一种实施方式，所述第二横梁13的均两侧设置有连接块6，所述连接块6上设置有第二螺丝61，所述矩形框架11的对应的侧边上的梯形槽7内设置有与梯形槽7配合的第二卡块62，所述第二卡块62侧边中部水平开设有螺纹孔，所述第二螺丝61的螺纹端贯穿连接块6设置于第二卡块62 上的螺纹孔内。
36.如图6所示，第二横梁13通过角铝连接件固定于两侧的矩形框架11上。
37.在本实施例中，摄像头2的型号为ybr-202，可通过无线连接或有线连接的方式将摄像头与显示终端(手机或平板)连接。
38.使用时：
39.将本实用新型的装置放置于材料试验机外侧，并通过调节第二横梁的高度和l形板在第二横梁上的水平位置以来调节摄像头的位置，在材料试验样机装夹试件时通过摄像头来观察、抓拍、录像装夹和加载过程，并可通过有线或无线方式传输给显示终端(如手机、平板)进行实时查看，实验者可通过观察显示终端上的画面来调节试样上表面与上压板之间的距离，直至调整至预设距离，确保安装符合要求；
40.将摄像头固定于l形板上，l形板通过第一螺丝和第一卡块的配合固定于第二横梁的顶部，且需要调整摄像头在第二横梁上的位置时(即调节摄像头的水平位置)，拧松第一螺丝，即可在第二横梁上移动摄像头和l形板，将摄像头和l形板移动至指定位置后，拧紧第一螺丝即将摄像头固定于第二横梁上；
41.第二横梁通过连接块固定于矩形框架上，需要调节第二横梁的高度时 (即调节摄像头的高度)，拧松连接块上的第二螺丝，即可上下移动第二横梁，将第二横梁移动至指定位置后，拧紧第二螺丝即可将第二横梁固定于两侧的矩形框架上。
42.以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。