云南全场三维数字图像相关测量装置

光学非接触应变测量技术是近年来快速发展的材料力学性能测试方法，其原理是通过光学手段获取材料表面变形信息，进而计算应变场分布。与传统接触式测量相比，该技术具有全场测量、不干扰被测对象等优势。研索仪器科技（上海）有限公司在该领域的技术积累已形成完整解决方案。当前主流的光学非接触应变测量技术主要包括：数字图像相关法（DIC）电子散斑干涉术（ESPI）数字全息干涉术光栅投影轮廓术，数字图像相关技术详解系统组成架构(1)图像采集系统：高分辨率工业相机（500万像素以上）长工作距显微镜头（可选）同步触发控制单元多相机立体视觉配置(2)照明系统：同轴冷光源照明高均匀度面光源脉冲式激光光源（高速应用）(3)软件分析平台：三维位移场重构算法应变计算引擎数据可视化模块第三方数据接口关键技术参数位移测量分辨率：0.01像素应变测量范围：0.005%-200%，采集帧率：100,000fps（高速型）视场范围：1mm²-1m²（可调）。光学非接触应变测量利用光学原理和方法，在不与被测物体直接接触的情况下，测量物体的应变情况。云南全场三维数字图像相关测量装置

   机械式应变测量方法：机械式应变测量已经有很长的历史，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的特点是读数直观、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。北京高速光学数字图像相关测量激光干涉仪法：利用激光光束的干涉原理来测量物体表面的形变信息。通过测量光束的相位变化。

    在桥梁静动载试验时，如何减小应变测试中的各种干扰因素，提高检测效率和测量数据的可信度，是长期以来工程师们一直在苦苦探索的问题。经过多年的技术攻关，终于研发成功了一种可装配式多用途应变测量传感器，成功地应用在了多座桥梁的静动载试验中，有效解决了桥梁静动载试验中应变测量时遇到的一系列问题，特别是恶劣环境下的应变测试问题。应变片由两个相同的敏感栅重叠配置，可以抵消所产生的电磁感应噪声。导线采用绞合线，同样可以抵消感应噪声，因此该应变片不易受交变磁场的影响。

光学应变测量系统（DIC）普遍应用于航空航天领域，用于测量和验证不同工况下结构的形变和振动情况，以一种高精度、非接触式、可视化全场测量的方式，替代传统的引伸计和应变片测量方法。该系统能够方便地整合到例如环境测试箱、风洞、疲劳测试台等测试环境，提供飞机制作过程中的材料测试、零部件检测、整机检测等各阶段的位移、应变测量等数据。飞机在高速飞行时由于气体与蒙皮材料表面摩擦，使大量动能转变为热能并传递到蒙皮表面，所以蒙皮材料在不同攻角、风速、温度中都会受到一定的影响。在材料科学领域，光学非接触测量可以用于研究材料的力学性能和变形行为。

光学非接触应变测量是一种基于光学原理的高精度测量技术，通过非接触方式获取物体表面应变信息，适用于材料力学性能分析、工程结构监测等领域。一、基本原理‌数字图像相关技术（DIC）‌通过追踪物体表面散斑或纹理特征，对比变形前后的图像，计算全场三维位移和应变分布。双目立体视觉系统重建物体三维形貌，结合算法分析应变场‌23。技术特点：支持动态实时测量，应变分辨率可达5με，位移精度达0.01像素‌78。‌光学干涉法‌利用光波干涉原理，通过分析物体变形引起的光程差变化，获取表面应变信息‌1。典型应用包括激光散斑干涉和电子散斑干涉。二、关键技术优势‌非接触式测量‌：避免对被测物体产生干扰，适用于柔性、高温或易损材料‌16。‌全场测量‌：覆盖被测物体整体表面，提供连续的应变分布云图，优于传统单点测量‌13。‌高精度与动态能力‌：应变分辨率达微应变级别（20με~5με），支持高速动态载荷下的实时监测‌27。‌环境适应性‌：无需严格避震或特殊光源，可在实验室或户外复杂环境中使用‌
DIC方法具有全场测量、高灵敏度、高精度等优点，特别适用于复杂结构和生物力学测试等领域。江西VIC-3D数字图像相关技术应变系统

光学非接触应变测量技术通常具有纳米级别的测量精度，能够满足高精度测量的需求。云南全场三维数字图像相关测量装置

    在应变测量时，根据所使用的应变片的数量和测量目的，可以使用各种连接方法，在四分之一桥方法中，较多使用3线式连接来消除温度变化对导线电阻的影响。但是，导线电阻相关的灵敏系数修正以及连接部分的接触电阻变化等会产生测量误差。因此，开发出了的独特的1计4线应变测量法，省去了根据导线电阻校正灵敏系数的需要，消除了由接触电阻引起的测量误差。在温度恒定的条件，即使被测构件未承受应力，应变计的指示应变也会随着时间的增加而逐渐变化，即零点漂移（零漂）。 云南全场三维数字图像相关测量装置