光学非接触应变测量技术有数字散斑干涉法:基本原理:利用散斑干涉装置,通过对散斑图案的分析来获得应变信息。优点:可以实现高精度的应变测量,对材料表面状态的要求相对较低。缺点:对光路稳定性和环境光干扰要求较高。激光测振法:基本原理:利用激光测振仪器测量被测物体表面的振动频率和振幅,通过分析变化来计算应变。优点:非常适用于动态应变的测量,可以实现高频率的应变监测。缺点:受到材料表面的反射性和干扰因素的影响。每种光学非接触应变测量技术都有其独特的优点和局限性,选择合适的技术需要根据具体的应用需求和被测对象的特点来进行综合考量。 光学非接触应变测量能捕捉全场变形,不受温度影响,且不易损坏,适用于研究钢筋混凝土框架在地震下的行为。重庆高速光学数字图像相关技术应变测量系统
应用领域:材料科学和工程:用于评估材料的强度、刚度和疲劳性能。结构健康监测:用于实时监测工程结构的应变,提前发现结构可能出现的问题。生物医学:例如在组织工程中测量生物材料的变形和应变。地质和地球物理学:用于研究岩石和土壤的力学性质。优势:非接触性:不会影响测量对象的表面状态或性质,避免了可能的损伤或干扰。高精度:能够提供亚微米级别的应变测量精度。实时性:能够快速获取和处理数据,实时监测应变变化。光学非接触应变测量技术在工程和科学研究中扮演着重要角色,为提高材料设计和结构工程的效率和可靠性提供了强大的工具。 重庆高速光学数字图像相关技术应变测量系统光学非接触应变测量克服了传统方法的限制,为复杂结构和微小变形的测量提供了新的解决方案。
技术发展——随着光学技术和传感器技术的不断发展,光学非接触应变测量的测量精度和应用范围将进一步提高。例如,采用更高分辨率的光学元件和更先进的图像处理技术,可以提高测量的精度和分辨率;结合其他测量方法,如激光测距、雷达测量等,可以实现更大范围和更高精度的应变测量。综上所述,光学非接触应变测量是一种重要的测量技术,具有非接触性、高精度、实时性等特点,在材料科学、工程领域以及其他许多应用中发挥着重要作用。随着技术的不断发展,其测量精度和应用范围将进一步提高。
光学非接触应变测量技术主要类型包括数字图像相关性(DIC)、激光测量和光学线扫描仪等。以下是各自的基本原理以及优缺点:数字图像相关性(DIC):原理:通过追踪被测样品表面散斑图案的变化,计算材料的变形和应变。优点:能够提供全场的二维或三维应变数据,适用于多种材料和环境条件。缺点:对光照条件敏感,需要高质量的图像以获得精确结果,数据处理可能需要较长时间。激光测量:原理:利用激光束对准目标点,通过测量激光反射或散射光的位置变化来确定位移。优点:精度高,可用于远距离测量,适合恶劣环境下使用。缺点:通常只能提供一维的位移信息,对于复杂形状的表面可能需要多角度测量。 相比传统方法,光学非接触应变测量具有无损、高精度、高灵敏度等优点,普遍应用于材料科学和工程结构分析。
典型系统介绍——PMLABDIC-3D非接触式三维应变光学测量系统:该系统由中国科学技术大学与东南大学共同开发,采用非接触式光学测量方法,可准确测量物体的空间三维坐标以及位移和应变等数据。该系统利用数字图像处理基本原理,通过数字镜头采集图像,拍摄试件变形前后表面形貌特征,识别被测物体表面结构,然后通过三维重建以及数字图像相关性运算得出图像各像素的对应坐标。上海VIC-Gauge3D视频引伸计测量装置:该装置也是一种光学非接触应变测量设备,广泛应用于高温环境下的应变测量。通过比对已知应变的标准样品,实现对设备的准确校准,具有非接触、实时监测等优点。 光学非接触应变测量方法可以实现对远距离物体的应变测量,具有远程测量的优势。云南哪里有卖美国CSI非接触测量系统
光学非接触应变测量普遍应用于材料研究、结构分析和工程测试等领域。重庆高速光学数字图像相关技术应变测量系统
云纹干涉法:基本原理:通过在物体表面制作云纹图案,利用光的干涉原理记录物体变形过程中云纹图案的变化,通过分析云纹图案的变化来推断物体的应变状态。优点:具有直观、简便的优点,适用于大型结构或复杂形状的物体应变测量。缺点:云纹制作过程可能较为繁琐,且对测量精度有一定影响。数字图像处理法:基本原理:通过拍摄物体表面的图像,利用数字图像处理技术提取图像中的特征信息(如边缘、纹理等),通过比较不同时刻的图像特征变化来推断物体的应变状态。优点:具有灵活性高、适用范围广的优点,可以适用于各种复杂环境和条件下的应变测量。缺点:受图像质量影响较大,如光照条件、相机分辨率等都会影响测量精度。这些光学非接触应变测量技术各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的测量需求、实验条件以及物体特性进行选择。同时,随着光学技术和计算机技术的不断发展,这些测量技术也在不断更新和完善,为应变测量领域提供了更多的选择和可能性。 重庆高速光学数字图像相关技术应变测量系统