隨著光電子技術、傳感器技術和圖像處理技術的進步,光學非接觸應變測量技術將在以下幾個方面取得更大的突破:更高精度和靈敏度:滿足更微小、更復雜變形測量的需求。更廣的應用范圍:應用于更多領域,如柔性電子、復合材料、微納器件等。更智能化的測量系統(tǒng):實現(xiàn)自動識別、自動分析、自動預警等功能,提高測量效率和準確性。綜上所述,光學非接觸應變測量技術作為一種先進的測量手段,在工程和科學研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展,它將在未來發(fā)揮更加廣和深入的作用。三維應變測量技術常用的光學方法有光柵片法、激光干涉儀法和數(shù)字圖像相關法(DIC)等。江西高速光學非接觸式應變測量裝置
變形監(jiān)測主要指的是物體的使用過程中由于應力等因素影響造成的形態(tài)變化,對于公路而言更易由于荷載或是本身修建因素造成沉降變形等現(xiàn)象。實際上,變形監(jiān)測也包含了建筑物,例如水庫、大橋等,對于物體的沉降、變形、位移方面的測量效果較好。在公路變形監(jiān)測中,基本監(jiān)測技術會運用到水準測量方式,了解公路是否存在沉降情況。由于新疆地區(qū)本身土壤狀態(tài)影響,公路在使用一段時間后可能由于車輛荷載力造成一定程度的沉陷,若沒有及時發(fā)現(xiàn)可能造成公路路面受損然后引發(fā)交通事故危險。廣東高速光學數(shù)字圖像相關技術測量系統(tǒng)在材料科學領域,光學非接觸測量可以用于研究材料的力學性能和變形行為。
光學非接觸應變測量技術是近年來快速發(fā)展的材料力學性能測試方法,其原理是通過光學手段獲取材料表面變形信息,進而計算應變場分布。與傳統(tǒng)接觸式測量相比,該技術具有全場測量、不干擾被測對象等優(yōu)勢。研索儀器科技(上海)有限公司在該領域的技術積累已形成完整解決方案。當前主流的光學非接觸應變測量技術主要包括:數(shù)字圖像相關法(DIC)電子散斑干涉術(ESPI)數(shù)字全息干涉術光柵投影輪廓術,數(shù)字圖像相關技術詳解系統(tǒng)組成架構(1)圖像采集系統(tǒng):高分辨率工業(yè)相機(500萬像素以上)長工作距顯微鏡頭(可選)同步觸發(fā)控制單元多相機立體視覺配置(2)照明系統(tǒng):同軸冷光源照明高均勻度面光源脈沖式激光光源(高速應用)(3)軟件分析平臺:三維位移場重構算法應變計算引擎數(shù)據(jù)可視化模塊第三方數(shù)據(jù)接口關鍵技術參數(shù)位移測量分辨率:0.01像素應變測量范圍:0.005%-200%,采集幀率:100,000fps(高速型)視場范圍:1mm2-1m2(可調(diào))。
典型應用案例分析航空航天領域飛機蒙皮疲勞測試復合材料沖擊損傷熱防護系統(tǒng)變形連接件力學行為汽車工業(yè)應用碰撞測試變形分析焊接殘余應力測量橡膠部件大變形電池組熱膨脹生物醫(yī)學工程骨科植入物測試血管支架擴張軟組織力學特性牙科材料研究;技術發(fā)展趨勢多尺度測量融合宏觀-微觀關聯(lián)分析跨尺度數(shù)據(jù)配準異源數(shù)據(jù)融合智能化發(fā)展自動特征識別實時數(shù)據(jù)處理異常檢測算法自適應測量新方法創(chuàng)新超分辨率重建深度學習增強壓縮感知應用光子多普勒技術。數(shù)字圖像相關法:記錄物體表面在受力或變形過程中的影像序列,通過分析位移或形變信息來計算物體的應變值。
常用的結構或部件變形測量儀器有水平儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線、激光測位儀、紅外測距儀、全站儀等。構件的變形形式有梁、屋架的撓曲、屋架的傾斜、柱的側向等,應根據(jù)試驗對象的不同選用不同的方法及儀器。在測量小跨、屋架撓度時,可以采用簡易拉線法,或選用基準點采用水平儀測平。房屋框架的傾斜變位測量,一般是將吊錘從上弦固定到下弦處,測量其傾斜值,記錄傾斜方向??刹捎谜迟N10mm左右厚、50-80mm寬的石膏餅粘貼牢固,以判斷裂縫是否發(fā)展為宜,可采用粘貼石膏法。還可在裂縫的兩邊粘貼幾對手持應變計,用手持應變計測量變形發(fā)展情況。 激光干涉儀法:利用激光光束的干涉原理來測量物體表面的形變信息。通過測量光束的相位變化。廣東高速光學數(shù)字圖像相關技術測量系統(tǒng)
隨著計算機技術和圖像處理技術的不斷進步,三維應變測量技術的自動化和智能化水平也在不斷提高。江西高速光學非接觸式應變測量裝置
拉力試驗力值的應變測量是通過測力傳感器、擴展器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來完成的。從數(shù)據(jù)力學上看,在小變形的前提下,彈性元件的某一點應變霹靂與彈性元件的力成正比,也與彈性變形成正比。以S型試驗機傳感器為例,當傳感器受到拉力P的影響時,由于彈性元件的應變與外力P的大小成正比,彈性元件的應變與外力P的大小成正比,應變片可以連接到測量電路,測量其輸出電壓,然后測量輸出力的大小。變形測量是通過變形測量和安裝來測量的,用于測量樣品在實驗過程中的變形。安裝有兩個夾頭,通過一系列的傳記念頭結構與安裝在測量和安裝頂部的光電編碼器連接。江西高速光學非接觸式應變測量裝置