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。 振弦式应变测量传感器具有较强的抗干扰能力。上海光学数字图像相关应变与运动测量系统
机械式应变测量方法:机械式应变测量已经有很长的历史,其主要利用百分表或千分表测量变形前后测试标距内的距离变化而得到构件测试标距内的平均应变。工程测量中使用的机械式应变测量仪器主要包括手持应变仪和千分表引伸计。机械式应变测量方法主要优点是读数直观、环境适应能力强、可重复性使用等。但需要人工读数、费时费力、精度差,对于应变测点数量众多的桥梁静载试验显然不合适。因此,除了少数室内模型试验的特殊需要,工程结构中很少使用。 福建全场非接触式测量系统光学非接触应变测量技术广泛应用于航空航天、汽车工程、材料科学等领域。
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。
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。 光学非接触应变测量利用全息干涉术和激光散斑术,通过光的干涉和散斑图案分析物体表面应变。
动态基准实时测量软件用来获取各测站点实时坐标数据,其实质是控制网的全自动测量。当全站仪测站点位于变形区域,为及时得到测站点的位置信息,将测站点纳入控制网,控制网的已知点位于变形区域外,即为监测控制网中的基准点。变形点监测软件包括各分控机上的监测软件和主控机上的数据库管理软件两部分。分控机上的监测软件用来控制测量机器人按.要求的观测时间、测量限差、观测的点组进行测量,并将测量的结果写入主控机上的管理数据库中。 数字图像相关法:记录物体表面在受力或变形过程中的影像序列,通过分析位移或形变信息来计算物体的应变值。上海光学数字图像相关应变与运动测量系统
在生物医学领域,光学非接触应变测量技术可用于测量人体皮肤的应变变化,用于医学研究、病理诊断等领域。上海光学数字图像相关应变与运动测量系统
振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代,其工作原理如下:钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率,当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时,安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化,导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值,能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的特点是具有较强的抗干扰能力,在进行远距离输送时信号失真非常小,测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响,传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。 上海光学数字图像相关应变与运动测量系统