專利名稱：壓力測試與分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及壓力測試技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種壓力測試與分析裝置。
背景技術(shù)：
測量諸如床墊、運動墊子等軟體物品及其類似物的受力情況，不僅要測量其個別點的受力情況，更要求對其整體進行評價。由于在進行整體評價時，測量精度與測量元的數(shù)量正相關(guān)，為達到足夠的精度，有時測量元要以千計。這時如采用逐點測量法，不僅費時力，而且后期的數(shù)據(jù)處理工作量極大。目前有一種基于圖像信患處理技術(shù)的壓力測量與分析裝置，主要包括壓力-圖像變送單元，圖像-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元及數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告單元。所述壓力一圖像變送單元由若干個分布于被測面上的承壓囊、及對應(yīng)的導(dǎo)管和充有有色液柱的液柱管組成，每個承壓囊通過一導(dǎo)管與對應(yīng)的液柱管相連，備液柱管有序地排列成陣列，該變送單元通過承壓囊將壓力的變化轉(zhuǎn)換成液柱管中液柱的位移，進而通過液柱管陣列將液柱的位移轉(zhuǎn)換成圖像。所述圖像-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元由所述液柱管陣列、攝像裝置及視頻采集卡組成，通過所述攝像裝置與視頻采集卡采集數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并傳送給數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告單元。所述數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告單元由計算機、顯示器、打印機組成，計算機采用圖像信息處理技術(shù)根據(jù)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)求得結(jié)果，再由顯示器或/和打印機輸出。以上這種壓力測量與分析裝置存在以下不足:由于視頻采集卡采集的數(shù)據(jù)必須要通過電腦處理，不易攜帶，限制了裝置的使用范圍，給使用者帶來不方便。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種能給使用者帶來方便的壓力測試與分析裝置。本實用新型的技術(shù)方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的壓力測試與分析裝置，包括由中空的承壓囊、導(dǎo)管、液柱管、光源、攝像頭、暗箱、視頻采集卡；所述承壓囊與導(dǎo)管密封連通，所述液柱管的一端封口，另一端與導(dǎo)管相連，所述液柱管設(shè)在暗箱內(nèi)，所述光源設(shè)在暗箱內(nèi)，所述攝像頭安裝在暗箱內(nèi)并與視頻采集卡連接，它還包括移動存儲設(shè)備，所述移動存儲設(shè)備與視頻采集卡連接。所述移動存儲設(shè)備為移動硬盤或者U盤。采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型壓力測試與分析裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:由于增加了移動存儲設(shè)備，所述移動存儲設(shè)備與視頻采集卡連接，視頻采集卡采集到的數(shù)據(jù)可以暫時存儲到移動存儲設(shè)備內(nèi)，不必直接輸入至電腦內(nèi)，這樣方便攜帶，增加了裝置的適用范圍，能給使用者帶來方便。

附圖1是本實用新型壓力測試與分析裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示，1、承壓囊，2、導(dǎo)管，3、液柱管，4、光源，5、攝像頭，6、暗箱，7、視頻采集卡，8、移動存儲設(shè)備。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型壓力測試與分析裝置作進一步說明。如圖1所示，本實用新型的壓力測試與分析裝置，包括由中空的承壓囊1、導(dǎo)管2、液柱管3、光源4、攝像頭5、暗箱6、視頻采集卡7 ;所述承壓囊I與導(dǎo)管2密封連通，所述液柱管3的一端封口，另一端與導(dǎo)管3相連，所述液柱管3設(shè)在暗箱6內(nèi)，所述光源4設(shè)在暗箱6內(nèi)，所述攝像頭5安裝在暗箱6內(nèi)并與視頻采集卡7連接，它還包括移動存儲設(shè)備8，所述移動存儲設(shè)備8與視頻采集卡7連接。所述移動存儲設(shè)備8為移動硬盤或者U盤。本裝置主要由壓力，圖像變送單元、圖像-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元以及數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告單元組成。本實施例的結(jié)構(gòu)，所述壓力-圖像變送單元由若干個分布于被測面上的承壓囊1、導(dǎo)管2和充有有色液柱的液柱管3組成，每個承壓囊通過一導(dǎo)管與對應(yīng)的液柱管相連，各液柱管有序地排列成陣列。所述承壓囊I采用軟性材料，如橡膠或塑料做成中空軟囊，承壓囊I與導(dǎo)管2密封連接，承壓囊與導(dǎo)管內(nèi)中充滿氣態(tài)或液態(tài)的壓力傳遞介質(zhì)。由不同材料制作成的不同壁厚、不同容積和充以不同介質(zhì)的承壓囊可適應(yīng)不同的測壓范囤。所述液柱管3采用透明管制成，一端封口，另一端與導(dǎo)管2相連，管內(nèi)保持一定量的壓力傳遞介質(zhì)，并置入有色液柱。當所述各承壓囊I受壓時，壓力經(jīng)導(dǎo)管2的傳遞，液柱管3中的有色液柱便產(chǎn)生位移。本實施例設(shè)有一可設(shè)于被測物之上的專用承壓墊，所述承壓囊I有序固定于該承壓墊的夾層中，構(gòu)成獨立壓力測量元，所述測量元的數(shù)量可達為625個/ Hf。測量時，人體或被測模型躺臥在鋪有承壓墊的被測床墊上，壓力通過承壓墊夾層中的承壓囊I傳遞到液柱管陣列，將壓力的變化轉(zhuǎn)換成液柱管中液柱的位移，進而通過液柱管陣列將液柱的位移轉(zhuǎn)換成圖像，從而實現(xiàn)壓力，圖像的轉(zhuǎn)換。該圖像隨床墊上的性能而變化，因此可將整個測量面上所有測量元之壓力變化方便地一次性轉(zhuǎn)換為圖像。所述圖像-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元主要包括所述液柱管陣列、攝像裝置5及視頻采集卡，為防止雜光干擾，液柱管陣列與攝像頭5均設(shè)于一暗箱6中，暗箱中采用專用的冷光源4照明。所述液柱管陣列設(shè)于暗箱一側(cè)，其背景采用淺色調(diào)，與液柱管陣列形成色差。所述攝像頭5定時地攝下液柱管陣列的圖像，并通過圖像采集卡將所述圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，再傳送至數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告單元。從視頻采集卡傳送過來的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，通過PC機采用圖像信息處理技術(shù)進行數(shù)據(jù)處理與分析，求得被測壓力值與分布參數(shù)。步驟1-采集背景圖像:在承壓囊I上未加負載時，液柱管陣列組成的圖像稱灼背景圖像。采集背景圖像就是將背景圖像通過攝像頭及視頻采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。數(shù)字圖像中每個像素單元占用三個字節(jié)，每個字節(jié)分別代表紅、綠、藍三種顏色的強度。步驟2-采集當前圖像:加上負載后，各液柱管中的液柱產(chǎn)生位移，構(gòu)成新的圖像，稱之為當前圖像。采集當前圖像就是攝像頭以一定的頻率不間斷地采集液柱管陣列的當前圖像，并轉(zhuǎn)換為當前數(shù)字圖像。步驟3-求差值圖像:將當前數(shù)字圖像中的每一像素單元(紅、綠、藍三個字節(jié))分別與背景圖像中對應(yīng)的像素單元作減法運算，如所得差值小于或等于零則對該像素單元賦零值，若差值大于零則保留其差值。將兩幅數(shù)字圖像中的全部像素單元運算完畢，即求得[0016]差值數(shù)字圖像。步驟4-判斷差值圖像中的非零像素的個數(shù)是否大于域值？即判斷承壓囊上是否加有負荷？由于存在隨機噪聲，即使不加任何負載，兩次背景圖像的差值圖像中的像素單元也不會全部是零值，總會有一定數(shù)量的非零像素單元。我們通過足夠次數(shù)的無負荷試驗，將所有差值圖像中非零像素單元個數(shù)的平均值定為域值。在判斷時，先計算差值圖像中非零像素單元的個數(shù)，然后看該數(shù)值是否大于所定域值？如大于該域值，可確定這時承壓囊上加上了負載。步驟5-將差值圖像轉(zhuǎn)換為彩色圖像:根據(jù)每個像素單元的數(shù)值，通過查色彩賦值表，得到每個像素單元相應(yīng)的紅、綠、藍三種顏色的數(shù)值，從而得到一個表示壓力變化的彩色圖像。在該圖像中的每一個像素單元的顏色代表了相應(yīng)的承壓囊所受到的不同壓力區(qū)間。步驟6-根據(jù)差值圖像中每個像素單元的數(shù)值求壓力數(shù)據(jù):先用一組標準砝碼置于承壓囊上，使液柱管中液柱長度產(chǎn)生變化，從而建立一個壓力與液柱長度的對照表。測量時只要根據(jù)差值圖像中每個像素單元的數(shù)值通過計算機自動查表便可求得對應(yīng)的壓為值。最后由顯示器或/和打印機將測量與分析結(jié)果顯示打印出來。通過本裝置還可根據(jù)需要提供更多的數(shù)據(jù)和信息，用于研究不同軟硬的床墊對睡眠質(zhì)量的影響，因此該裝置不僅可為用戶選購床墊等軟體用品及其類似物提供依據(jù)與建議，更可其開發(fā)設(shè)計與評價提供科學(xué)依據(jù)。
權(quán)利要求1.一種壓力測試與分析裝置，包括由中空的承壓囊(I)、導(dǎo)管(2)、液柱管(3)、光源(4 )、攝像頭(5 )、暗箱(6 )、視頻采集卡(7 );所述承壓囊(I)與導(dǎo)管(2 )密封連通，所述液柱管(3)的一端封口，另一端與導(dǎo)管(3)相連，所述液柱管(3)設(shè)在暗箱(6)內(nèi)，所述光源(4)設(shè)在暗箱(6)內(nèi)，所述攝像頭(5)安裝在暗箱(6)內(nèi)并與視頻采集卡(7)連接，其特征在于:它還包括移動存儲設(shè)備(8 )，所述移動存儲設(shè)備(8 )與視頻采集卡(7 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測試與分析裝置，其特征在于:所述移動存儲設(shè)備(8)為移動硬盤或者U盤。
專利摘要本實用新型公開了一種壓力測試與分析裝置，包括由中空的承壓囊(1)、導(dǎo)管(2)、液柱管(3)、光源(4)、攝像頭(5)、暗箱(6)、視頻采集卡(7)；所述承壓囊(1)與導(dǎo)管(2)密封連通，所述液柱管(3)的一端封口，另一端與導(dǎo)管(3)相連，所述液柱管(3)設(shè)在暗箱(6)內(nèi)，所述光源(4)設(shè)在暗箱(6)內(nèi)，所述攝像頭(5)安裝在暗箱(6)內(nèi)并與視頻采集卡(7)連接，其特征在于它還包括移動存儲設(shè)備(8)，所述移動存儲設(shè)備(8)與視頻采集卡(7)連接。該壓力測試與分析裝置能給使用者帶來方便。
文檔編號G01L1/02GK203069297SQ201320101448
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者楊期定, 胡天培 申請人:寧波宏健康復(fù)科技發(fā)展有限公司