光学非接触应变测量的原理主要基于光学原理,利用光学测量系统来测量物体的应变情况。具体来说,这种测量方式通过光线照射在被测物体上,并测量反射光线的位移来计算应变情况。在实际应用中,光学非接触应变测量系统结合了激光或数码相机与记录系统和图像测量技术。通过捕捉物体表面的图像,并利用图像处理技术,可以精确计算物体在测试过程中的多轴位移、应变和应变率。这种测量方法中最常见的技术包括激光器、光学线扫描仪和数字图像相关(DIC)软件。 光学非接触应变测量技术利用光学原理,实现高精度、高灵敏度的无接触应变检测。全场非接触式测量装置
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。 海南VIC-Gauge 2D视频引伸计应变与运动测量系统光学方法无需接触物体,即可测得其表面应变,对工程测试和应变分析有重要意义。
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。发展**测量技术:针对特定类型的复杂材料和结构,发展**的光学非接触应变测量技术。例如,针对多层复合材料,可以开发能够逐层测量应变的技术;针对非均匀材料,可以开发能够识别局部应变变化的技术。总之,通过优化光学系统和图像处理算法、使用多波长或多角度测量技术、结合其他测量技术、进行环境控制以及发展**测量技术等方法,可以克服光学非接触应变测量技术在复杂材料和结构应变测量中的挑战,提高测量的准确性和可靠性。
光学非接触应变测量是一种利用光学原理和传感器技术,对物体表面的应变进行非接触式测量的方法。以下是对光学非接触应变测量的详细解析:一、基本原理光学非接触应变测量的原理主要基于光的干涉现象。当光线通过物体表面时,会发生干涉现象,即光线的相位会发生变化。而物体表面的应变会导致光线的相位发生变化,通过测量这种相位变化,可以得到物体表面的应变信息。常用的测量方法包括全息干涉术、激光散斑术和数字图像相关术等,这些方法都基于光的干涉原理,通过对光的干涉图案进行分析和处理,得到物体表面的应变分布。 通过光纤光栅传感器或激光干涉仪,光学非接触应变测量能准确捕捉材料表面的微小位移或形变。
光学非接触应变测量技术是一种重要的应变测量方法,主要用于测量材料或结构体表面的应变情况。常见的光学非接触应变测量技术包括:光栅法(Moire法):基本原理:光栅法通过在被测物体表面放置一组参考光栅或者使用双光束干涉产生Moire条纹,通过测量条纹的位移来计算应变。优点:可以实现高灵敏度的应变测量,对于表面应变分布的测量比较适用。缺点:对光照条件和环境要求较高,同时对被测物体表面的平整度和反射性有一定要求。全场测量法(如全场数字图像相关法):基本原理:通过拍摄被测物体表面的图像,利用数字图像相关技术进行比对分析,从而得出应变场的分布。优点:可以实现大范围的应变测量,适用于复杂形状的结构体测量。缺点:对摄像设备的要求较高,同时需要进行较复杂的数据处理。 光学非接触应变测量具有高灵敏度,能准确测量微小应变。全场非接触式测量装置
光学应变测量技术全场测量,提供全部准确应变数据。全场非接触式测量装置
光学非接触应变测量技术主要包括激光全息干涉法、数字散斑干涉法、云纹干涉法以及数字图像处理法等。这些技术都基于光学原理,通过测量物体表面的光场变化来推断其应变状态。激光全息干涉法:基本原理:利用激光的相干性,通过干涉的方式将物体变形前后的光波场以全息图的形式记录下来,然后利用全息图的再现过程,比较物体变形前后的光波场变化,从而获取物体的应变信息。优点:具有全场、非接触、高精度等优点,能够测量微小变形。缺点:对实验环境要求较高,如需要隔振、稳定光源等,且数据处理相对复杂。数字散斑干涉法:基本原理:通过在物体表面形成随机分布的散斑场,利用干涉原理记录物体变形前后的散斑场变化,通过数字图像处理技术提取散斑场的位移信息,进而得到物体的应变分布。优点:具有较高的灵敏度和分辨率,适用于各种材料和结构的应变测量。缺点:受散斑质量影响较大,对于表面光滑的物体可能难以形成有效的散斑场。 全场非接触式测量装置