廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2024-12-30

    金屬應變計是一種用于測量物體應變的裝置,其實際應變計因子可以從傳感器制造商或相關文檔中獲取,通常約為2。由于應變測量通常很小,只有幾個毫應變(10?3),因此需要精確測量電阻的微小變化。例如,當測試樣本的實際應變?yōu)?00毫應變時,應變計因子為2的應變計可以檢測到電阻變化為2(50010??)=。對于120Ω的應變計,變化值只為Ω。為了測量如此小的電阻變化,應變計采用基于惠斯通電橋的配置概念?;菟雇姌蛴伤膫€相互連接的電阻臂和激勵電壓VEX組成。當應變計與被測物體一起安裝在電橋的一個臂上時,應變計的電阻值會隨著應變的變化而發(fā)生微小的變化。這個微小的變化會導致電橋的電壓輸出發(fā)生變化,從而可以通過測量輸出電壓的變化來計算應變的大小。除了傳統(tǒng)的應變測量方法外,光學非接觸應變測量技術也越來越受到關注。這種技術利用光學原理來測量材料的應變,具有非接觸、高精度和高靈敏度等優(yōu)點。它通常使用光纖光柵傳感器或激光干涉儀等設備來測量材料表面的位移或形變,從而間接計算出應變的大小。這種新興的測量技術為應變測量帶來了新的可能性,并在許多領域中得到了普遍應用。 光學應變測量技術可實時監(jiān)測形變,具有快速實時性。廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng)

廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng),光學非接觸應變測量

    典型系統(tǒng)介紹——PMLABDIC-3D非接觸式三維應變光學測量系統(tǒng):該系統(tǒng)由中國科學技術大學與東南大學共同開發(fā),采用非接觸式光學測量方法,可準確測量物體的空間三維坐標以及位移和應變等數據。該系統(tǒng)利用數字圖像處理基本原理,通過數字鏡頭采集圖像,拍攝試件變形前后表面形貌特征,識別被測物體表面結構,然后通過三維重建以及數字圖像相關性運算得出圖像各像素的對應坐標。上海VIC-Gauge3D視頻引伸計測量裝置:該裝置也是一種光學非接觸應變測量設備,廣泛應用于高溫環(huán)境下的應變測量。通過比對已知應變的標準樣品,實現對設備的準確校準,具有非接觸、實時監(jiān)測等優(yōu)點。 河南VIC-Gauge 3D視頻引伸計測量系統(tǒng)光學非接觸應變測量具有高精度、高靈敏度且無損被測物體的優(yōu)點,可實時監(jiān)測物體的應變狀態(tài)。

廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng),光學非接觸應變測量

    光學應變測量技術,一種高效且無損的非接觸式測量方法,被普遍應用于多個領域以獲取物體的應變分布信息。其工作原理基于光學干涉現象,通過精確測量物體表面的光學路徑差,實現對物體應變狀態(tài)的準確捕捉。在物體受到外力作用時,其表面會產生微小的形變,導致光的傳播路徑發(fā)生改變,進而形成干涉圖案。光學應變測量技術正是通過精密捕捉并分析這些干涉圖案的變化,從而得出物體表面的應變分布情況。這種測量方法的優(yōu)點明顯,它不只可以實現無損測量,避免了對被測物體的任何損傷,而且具有極高的測量精度和靈敏度。這使得光學應變測量技術能夠實時、準確地監(jiān)測物體的應變狀態(tài),為深入研究材料的力學性質和結構變化提供了重要的技術手段。在結構工程領域,光學應變測量技術可用于實時監(jiān)測建筑物、橋梁等大型結構的應變分布,幫助工程師及時發(fā)現潛在的安全隱患,確保結構的安全性能。在生物醫(yī)學領域,這項技術可用于精確測量人體組織的應變分布,為生物力學特性的研究和疾病診斷提供有力的支持。

    應變的測量是工程和科學領域中不可或缺的一部分,而應變計則是較常用的測量工具之一。這種傳感器能夠精確地捕捉物體的應變變化,其工作原理是電阻與應變之間的正比關系。在眾多類型的應變計中,粘貼式金屬應變計因其可靠性和易用性而備受青睞。粘貼式金屬應變計的中心部分是由細金屬絲或金屬箔構成的格網。這種特殊的結構使得金屬絲或箔在平行于應變方向時能夠承受更大的應變。格網通過基底與測試樣本緊密相連,從而確保樣本所受的應變能夠有效地傳遞到應變計上,進而引起電阻的相應變化。評價應變計性能的一個關鍵參數是應變靈敏度,我們通常用應變計因子(GF)來衡量。這個參數反映了電阻變化與長度變化或應變之間的比率,GF值越大,意味著應變計對于應變的反應越敏銳。除了傳統(tǒng)的接觸式測量方法,現代技術還提供了光學非接觸應變測量的可能性。這種方法巧妙地運用了光學原理,無需直接接觸測試樣本即可測量其應變。由于避免了與樣本的直接接觸,這種方法可以很大程度減少對樣本的干擾。通過使用如光柵、激光干涉儀等先進設備,光學非接觸應變測量技術能夠實現高精度、高效率的測量。 光學技術的進步將提升該測量的精度和應用范圍,實現多維度、高精度的應變測量。

廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng),光學非接觸應變測量

通過將激光照射到物體表面,并利用CCD相機記錄物體表面散射的光波干涉條紋,來測量物體表面的微小變形。ESPI具有靈敏度高、測量范圍廣、可用于動態(tài)測量等優(yōu)點。光學非接觸應變測量技術廣泛應用于航空航天、汽車工程、材料科學等領域。在航空航天領域,它用于飛行器的結構健康監(jiān)測;在汽車工業(yè)中,它應用于車輛結構件的應力分析和安全評估;在材料科學中,它用于評估不同材料的強度和耐久性,以及材料在各種環(huán)境條件下的應變響應。綜上所述,光學非接觸應變測量技術是一種先進、高效的應變測量方法,具有廣泛的應用前景和重要的科學價值。光學應變測量技術全場測量,提供全部準確應變數據。河南VIC-Gauge 3D視頻引伸計測量系統(tǒng)

在汽車制造中,剛學非接觸應變測量技術可用于檢測輪胎、發(fā)動機、車身和底盤等關鍵部位的應變變化。廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng)

    光學非接觸應變測量技術在結構健康監(jiān)測中的應用研究一直備受關注。這項技術通過利用光學傳感器對結構物表面進行測量,能夠實時、準確地獲取結構物的應變信息,從而實現對結構物健康狀態(tài)進行監(jiān)測和評估。光學非接觸應變測量技術具有高精度和高靈敏度的特點。傳統(tǒng)的應變測量方法往往需要接觸式傳感器,而光學非接觸測量技術可以避免對結構物的破壞和干擾,提供更加準確和可靠的應變測量結果。同時,光學傳感器的靈敏度高,可以檢測到微小的應變變化,對結構物的微小損傷和變形進行監(jiān)測。 廣西全場數字圖像相關應變測量系統(tǒng)