光学测量领域中,光学应变测量和光学干涉测量是两种重要的技术手段。虽然它们都属于光学测量,但在测量原理和应用背景上存在明显差异。首先,让我们深入探讨光学应变测量的工作原理。这种测量技术的中心是通过捕捉物体表面的形变来推断其内部的应力分布状态。该过程主要依赖于光栅投影和图像处理技术。具体实施步骤包括将光栅投射到目标物体表面,随后使用高精度相机或其他光学传感器捕捉光栅形变图像。通过对这些图像进行一系列复杂而精密的处理和分析,我们能够得到物体表面的应变分布信息。与光学应变测量相比,光学干涉测量在方法上有着本质的不同。它是一种直接测量物体表面形变的技术,主要利用光的干涉现象来实现。在光学干涉测量中,一束光源被分为两束,分别沿不同路径传播,并在某一点重新汇合。当物体表面发生形变时,这两束光的相位关系会发生相应的变化。通过精确测量这种相位变化,我们可以获取物体表面的形变信息。总的来说,光学应变测量和光学干涉测量虽然都是光学测量的重要分支,但在工作原理和应用范围上具有明显的区别。光学应变测量通过间接方式推断物体内部的应力状态,而光学干涉测量则直接测量物体表面的形变。 光学应变测量利用光栅投影和图像处理技术,通过测量物体表面的形变来推断内部应力分布。四川全场非接触变形测量
刻写在光纤上的光栅传感器自身抗剪能力很差,在应变测量的应用中,需要根据实际需要开发出相应的封装来适应不同的基体结构,通常采用直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等方式。埋入式一般是将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后,将其预埋进混凝土等结构中进行应变测量,如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴,如现役飞机的载荷谱监测等。无论是哪种封装形式,由于材料的弹性模量以及粘帖工艺的不同,在应变传递过程必将造成应变传递损耗,光纤光栅所测得的的应变与基体实际应变不一致。浙江高速光学非接触式测量系统电阻应变测量(电测法)是实验应力分析中使用较广和适应性比较强的方法之一。
光学非接触应变测量是一种通过光学测量技术实现的应变测量方法,光学非接触应变测量利用光与物质相互作用时产生的光学现象(如光的反射、折射、干涉、衍射等)来间接地测量物体的变形。通过分析物体变形前后光学信号的变化,可以推导出物体的应变状态。利用全息原理记录物体的三维信息,通过比较变形前后的全息图,可以计算出物体的应变场。通过激光照射物体表面并测量反射光的振动情况,可以计算出物体的微小变形和应变。基于图像处理技术,通过比较物体变形前后两幅或多幅数字图像中特征点的位移变化,来计算物体的应变场。DIC具有全场测量、精度高、易于实现等优点。
在进行变形测量时,应满足以下基本要求:1.大型或重要工程建筑物、构筑物,在工程设计时,应对变形测量统筹安排。施工开始时,即应进行变形测量。2.变形测量点,宜分为基准点、工作基点和变形观测点。3.每次变形观测时,宜符合以下要求:采用相同的图形(观测路线)和观测方法,使用同一仪器和设备,固定的观测人员,在基本相同的环境和条件下工作。4.平面和高程监测网,应定期检测。建网初期,宜每半年检测一次;点位稳定后,检测周期可适当延长。当对变形成果发生怀疑时,应随时进行检核。 随着计算机技术和图像处理技术的不断进步,三维应变测量技术的自动化和智能化水平也在不断提高。
为了在航空航天、汽车、焊接工艺等材料研究方面取得重大进步,材料研究人员正在开发更轻,更坚固且能长时间承受更高的温度的材料。可以为科研实验人员在高温材料试验提供可靠的非接触式应变测量解决方案,助力增强科研实验室的创新能力,以满足应用材料科学快速发展的需求。高温材料测试实验室通常要进行新材料的性能测试。在这些情况下,从测量设备,收集数据,到数据分析计算,实验数据的高可靠程度是至关重要的。可以用于航空航天、汽车、机械、材料、力学、土木建筑等多个学科的科学研究和工程测量中。 传统的测量方法受限于透明材料表面反射和透射影响,而光学非接触测量技术能有效解决问题,实现高精度测量。湖北VIC-3D非接触式变形测量
利用光学原理进行非接触应变测量,有效评估钢材中孔洞的大小和分布,保障质量。四川全场非接触变形测量
使用多波长或多角度测量技术:利用多波长或多角度的光学测量技术,可以获取更多关于材料表面和结构的信息,从而更准确地测量应变。这种技术可以揭示材料内部的应变分布和层间应变差异。结合其他测量技术:将光学非接触应变测量技术与其他测量技术(如机械传感器、电子显微镜等)相结合,可以相互补充,提高测量的准确性和可靠性。例如,可以使用机械传感器来校准光学测量系统,或使用电子显微镜来观察材料微观结构的变化。进行环境控制:在测量过程中控制环境因素,如保持恒定的温度、湿度和光照条件,以减少其对测量结果的影响。此外,可以使用温度补偿算法来纠正温度引起的测量误差。四川全场非接触变形测量