表面处理和预处理:对复杂材料表面进行适当的处理,如消除反射或增强反射等,以提高光学传感器的信号质量和稳定性。数据处理和分析:利用先进的数据处理和分析技术,对复杂材料和结构的测量数据进行有效处理和解释,以提取准确的应变信息。环境控制:采取措施控制测量环境,如减小振动、稳定温度等,以确保光学传感器的性能和测量结果的稳定性。模型验证:结合数值模拟和实验验证,对测量结果进行验证和校准,以提高测量的可靠性和可重复性。综合利用以上措施,可以有效地克服光学非接触应变测量技术在复杂材料和结构中的挑战,提高测量的准确性和可靠性,从而更好地满足实际应用的需求。 此技术具备高精度和高灵敏度,能测量微小形变。美国CSI视频引伸计变形测量
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。 云南三维全场非接触测量系统光学应变测量利用光的相位或强度变化,高精度、高灵敏度地捕捉微小应变变化。
光学非接触应变测量是一种先进的技术,用于测量材料或结构体表面的应变情况,而无需直接接触样品。这种技术通常基于光学原理和影像处理技术,能够提供高精度和非破坏性的应变测量。工作原理和技术:光栅投影测量:这种方法利用投影在表面上的光栅,通过测量光栅在不同应变下的形变来计算应变值。这种方法通常使用专门的投影系统和相机进行测量,精度可以达到亚微米级别。数字图像相关法:这种方法使用数字图像处理技术,通过分析连续图像的位移或形变来计算表面的应变。它可以在不同条件下进行测量,并且对材料表面的反射性质不敏感。全场激光干涉法:全场激光干涉法通过测量光干涉条纹的形变来确定表面的应变。这种方法适用于需要高空间分辨率和灵敏度的应变测量。数字全息干涉术:使用数字全息技术记录材料表面的光波场,通过分析光波场的变化来计算应变。这种方法通常需要复杂的实验装置和精密的光学设备。
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技术,一种新兴的高效、准确的应变测量方法。
光学非接触应变测量系统的技术原理主要基于双目立体视觉技术和数字图像相关技术。系统通过左右两个相机拍摄的图像对,利用相关匹配算法计算图像中的视差,从而重建出物体表面的三维形貌。在物体发生变形时,系统会比较变形前后的图像,通过图像像素点的移动来计算出物体表面的位移及应变分布。此外,光学非接触应变测量技术的应用范围广泛,不仅适用于室内外普通环境,还可以在极端温度、高速加载等特殊条件下使用。这使得它非常适合于各种材料的力学性能测试,如金属、塑料、橡胶、复合材料等。它同样可以用于实际组件的变形和应变分析,包括成形极限曲线、残余应力分析等。同时,这一技术还能够为有限元分析提供准确的实验数据,帮助验证和优化仿真模型。总的来说,光学非接触应变测量技术以其非侵入性、高精度和广泛的应用范围,在现代材料科学研究和工程应用中发挥着越来越重要的作用。它为研究者提供了一个有效的工具,以更好地理解和分析材料在不同加载条件下的力学行为,对于推动新材料的开发和新工艺的优化具有重要意义。 光学非接触应变测量技术对于远程监测桥梁、高楼等结构的应变情况尤为重要。山东全场三维非接触应变系统
光学测量技术克服了传统方法的局限性,为电力行业提供了一种先进、非破坏性的绕组状态评估手段。美国CSI视频引伸计变形测量
在实际应用中,光学非接触应变测量技术确实会受到多种环境因素的干扰,如光照变化、振动或温度波动等。为了克服这些干扰,可以采取以下策略:光照变化的应对策略:使用稳定的光源:选择光源时,应优先考虑输出稳定、波动小的光源,如激光器等。动态调整曝光时间:根据实时光照强度动态调整相机的曝光时间,确保图像质量稳定。图像增强与校正算法:利用图像处理算法对图像进行增强和校正,以消除光照不均或阴影对测量结果的影响。振动的应对策略:隔振措施:在实验装置周围设置隔振平台或隔振垫,以减少外界振动对测量系统的影响。高速摄像技术:采用高速相机进行拍摄,通过缩短曝光时间和提高帧率来减少振动对图像质量的影响。数据处理滤波:在数据分析阶段,采用滤波算法(如卡尔曼滤波、中值滤波等)来去除振动引起的噪声。 美国CSI视频引伸计变形测量