(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211395534.X (22)申请日 2022.11.09 (71)申请人 华中农业大 学 地址 430000 湖北省武汉市洪山区狮子山 街1号 (72)发明人 刘博胤　谢坤　高望曦　 (74)专利代理 机构 武汉知伯乐知识产权代理有 限公司 42 282 专利代理师 王福新 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01B 11/16(2006.01) (54)发明名称 模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形 检测系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种模拟深水高压环境下空 腔橡胶材料的变形检测系统及方法。 系统包括压 力试验模拟舱； 压力试验模拟舱的一侧连接有一 注水管， 注水管通过加压泵与一供水端连接； 压 力试验模拟舱的内部安装有一试件钢板， 试件钢 板的顶部通过粘接剂粘接空腔 橡胶试件； 试件钢 板上安装有微型双目摄像头， 且微型双目摄像头 位于空腔内部位置。 本发明通过压力试验模拟舱 内部悬挂试件钢板和空腔橡胶试件的设置， 通过 加压泵为压力试验模拟舱内部提供高压状态， 可 以模拟深水高压环境下的空腔橡胶试件所处的 真实环境， 并通过微型双目摄像头采集其内部的 形变情况， 可以有效获取深水高压环 境下含空腔 橡胶材料的内部空腔形变图像 。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115436183 A 2022.12.06 CN 115436183 A 1.模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 包括空腔橡胶试件 （14） ， 其内 部设有多个空腔 （18） ， 其特 征在于， 还 包括压力试验 模拟舱 （7） ； 所述压力试验模拟舱 （7） 的一侧连接有一注水管 （1） ， 所述注水管 （1） 通过加压泵 （3） 与 一供水端连接， 控制注入机构向压力试验模拟舱内注水并实时监测舱内压力直至达到测试 的压力值， 建立空腔橡胶试件深水高压模拟试验环境； 所述压力试验模拟舱 （7） 的内部安装有一试件钢板 （15） ， 所述试件钢板 （15） 的顶部通 过粘接剂 （16） 粘接所述空腔橡胶试件 （14） ； 所述试件钢板 （15） 上开设有 若干个与所述空腔 （18） 位置相对应的通 孔； 所述通孔上方安装有微型双目摄像头 （19） ， 且所述微型双目摄像头 （19） 位于所述空腔 （18） 内部位置； 所述微型双目摄像头 （19） 通过一数据连接线与外接终端 （22） 进行数据连接， 精确控制 所述微型双目摄像头 （19） 实时采空腔 橡胶试件内部的变形图像并传输给外接终端 （22） ， 外 接终端 （2 2） 实时分析 所述空腔橡胶试件在深水高压环境下的变形 特性。 2.根据权利要求1所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征 在于， 所述试件钢板 （15） 上安装有压力传感器 （24） ； 还包括操作控制台 （2） ， 所述操作控制台 （2） 与所述压力传感器 （24） 数据连接； 所述操 作控制台 （2） 与所述加压泵 （3） 电连接， 用于根据所述压力传感器 （24） 数据是否达到目的压 力调节所述加压泵 （3） 的开关。 3.根据权利要求2所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征 在于， 所述操作控制台 （2） 上还设置有一显示器 （4） ， 用于显示所述压力传感器 （24） 的压力 数值。 4.根据权利要求2所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征 在于， 所述压力试验模拟舱 （7） 上还连接有一排水管 （25） ， 所述排水管 （25） 上装有电子控制 阀 （26） ； 所述电子控制阀 （26） 与所述操作控制台 （2） 电连接， 通过操作控制台 （2） 控制电子控制 阀 （26） 开关。 5.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系 统， 其特征在于， 所述压力试验 模拟舱 （7） 包括顶盖 （71） 和底部主体 （72） ； 所述顶盖 （71） 的底部边沿外侧固定有水筒上凸缘 （8） ； 所述底部主体 （72） 的顶部边缘 外侧固定有水筒下凸缘 （9） ； 所述水筒上凸缘 （8） 和水筒下凸缘 （9） 的外侧通过两个对称设 置的锁紧卡环 （10） 进行锁紧 固定。 6.根据权利要求5所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征 在于， 两个所述锁紧卡环 （10） 的内部均开设有与水筒上凸缘 （8） 和水筒 下凸缘 （9） 相对应的 卡槽， 所述水筒上凸缘 （8） 和水筒下凸缘 （9） 卡在所述 卡槽内部； 两个锁紧卡环 （10） 之间通过螺 栓进行固定 。 7.根据权利要求6所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征 在于， 所述水筒 上凸缘 （8） 和水筒下凸缘 （9） 的接触面上、 水筒上凸缘 （8） 和锁紧卡环 （10） 的 接触面上、 水筒下凸缘 （9） 和锁紧卡环 （10） 的接触面上均设置有密封 橡胶垫。 8.根据权利要求7所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115436183 A 2在于， 所述顶盖 （71） 的内部顶端固定有接合器 （1 1） ； 所述接合器 （11） 通过多个缆绳吊耳 （13） 与多个悬挂缆绳 （12） 连接， 且每个所述悬挂缆 绳 （12） 的底部也均通过缆绳吊耳 （13） 与所述试件钢板 （15） 的顶面进行 连接。 9.根据权利要求8所述的模拟深水高压环境下空腔橡胶材料的变形检测系统， 其特征 在于， 在所述接合器 （1 1） 顶部位置处安装有一密封穿 舱件 （21） ； 多个所述的微型双目摄像头 （19） 的数据连接线、 所述压力传感器 （24） 的数据连接线均 包裹在线缆 （20） 内部； 所述线缆 （20） 贯 穿过所述密封穿 舱件 （21） ； 所述密封穿舱件 （21） 为圆柱形结构， 其外部与所述接合器 （11） 焊接固定连接； 在所述 密封穿舱件 （21） 的内部 设置有供所述线缆 （20） 穿过的通孔， 且所述通孔内部设置有多个斜 向下倾斜的密封圈 （201） 。 10.一种模拟 深水高压环境下的空腔橡胶材 料的变形检测方法， 其特 征在于， 包括： S100： 根据要检测的空腔橡胶试件的空腔的位置， 在试件钢板开设通孔， 并调试好压力 试验模拟舱内外的计算机 视觉设备、 传感器、 操作控制台及外 接终端； S200： 实现压力试验模拟舱固定连接并密封， 控制注入机构向压力试验模拟舱内注水 并实时监测舱内压力直至 达到测试的压力值， 建立空腔橡胶试件深水高压模拟试验环境； S300： 精确控制计算机视觉设备实时采空腔橡胶试件内部的变形图像并传输给外接终 端， 外接终端实时分析 所述空腔橡胶试件在深水高压环境下的变形 特性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115436183 A 3