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。 光纤光栅传感器应用光学效应,为高精度应变测量提供有效手段。上海全场数字图像相关技术应变测量系统
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。 浙江全场非接触式测量系统相比传统方法,光学应变测量技术更具优势,应用前景广阔。
光学非接触应变测量技术在结构健康监测中的应用研究一直备受关注。这项技术通过利用光学传感器对结构物表面进行测量,能够实时、准确地获取结构物的应变信息,从而实现对结构物的健康状态进行监测和评估。光学非接触应变测量技术具有高精度和高灵敏度的特点。传统的应变测量方法往往需要接触式传感器,而光学非接触测量技术可以避免对结构物的破坏和干扰,提供更加准确和可靠的应变测量结果。同时,光学传感器的灵敏度高,可以检测到微小的应变变化,对结构物的微小损伤和变形进行监测。
光学非接触应变测量系统通常具有较高的测量精度,能够准确测量微小的应变值。这种系统通常使用光学传感器(如光栅、激光干涉仪等)来实现对物体表面形变的测量,从而计算出应变值。光学非接触应变测量系统的测量精度受多个因素影响,包括传感器的分辨率、系统的稳定性、环境条件等。通常情况下,这些系统可以实现较高的应变测量精度,可以达到亚微应变级别甚至更高的精度。对于微小的应变值,光学非接触应变测量系统通常能够提供比较准确的测量结果。通过合理的系统设计和参数设置,以及对被测对象表面的高分辨率扫描,这种系统可以有效地捕获并测量微小的应变变化,包括局部应变和整体应变。需要注意的是,为了确保测量结果的准确性,操作人员需要正确设置系统参数、校准传感器,并避免外部干扰等因素。此外,在测量微小应变值时,还需要考虑被测物体的材料特性、形状等因素,并根据实际情况选择合适的测量方法和技术。 光学非接触应变测量利用光学原理,无需接触样本,避免对其造成影响。
技术发展——随着光学技术和传感器技术的不断发展,光学非接触应变测量的测量精度和应用范围将进一步提高。例如,采用更高分辨率的光学元件和更先进的图像处理技术,可以提高测量的精度和分辨率;结合其他测量方法,如激光测距、雷达测量等,可以实现更大范围和更高精度的应变测量。综上所述,光学非接触应变测量是一种重要的测量技术,具有非接触性、高精度、实时性等特点,在材料科学、工程领域以及其他许多应用中发挥着重要作用。随着技术的不断发展,其测量精度和应用范围将进一步提高。 激光散斑术通过分析照射在物体表面的激光散斑图案,实现高灵敏度的应变测量。重庆VIC-2D数字图像相关技术应变系统
光学应变测量适用于不同类型的材料,包括金属、塑料、陶瓷和复合材料等。上海全场数字图像相关技术应变测量系统
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。 上海全场数字图像相关技术应变测量系统