表面處理和預處理:對復雜材料表面進行適當?shù)奶幚?,如消除反射或增強反射等,以提高光學傳感器的信號質(zhì)量和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)處理和分析:利用先進的數(shù)據(jù)處理和分析技術,對復雜材料和結構的測量數(shù)據(jù)進行有效處理和解釋,以提取準確的應變信息。環(huán)境控制:采取措施控制測量環(huán)境,如減小振動、穩(wěn)定溫度等,以確保光學傳感器的性能和測量結果的穩(wěn)定性。模型驗證:結合數(shù)值模擬和實驗驗證,對測量結果進行驗證和校準,以提高測量的可靠性和可重復性。綜合利用以上措施,可以有效地克服光學非接觸應變測量技術在復雜材料和結構中的挑戰(zhàn),提高測量的準確性和可靠性,從而更好地滿足實際應用的需求。 光纖光柵傳感器應用光學效應,為高精度應變測量提供有效手段。江蘇全場非接觸總代理
光學非接觸應變測量系統(tǒng)通常具有較高的測量精度,能夠準確測量微小的應變值。這種系統(tǒng)通常使用光學傳感器(如光柵、激光干涉儀等)來實現(xiàn)對物體表面形變的測量,從而計算出應變值。光學非接觸應變測量系統(tǒng)的測量精度受多個因素影響,包括傳感器的分辨率、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、環(huán)境條件等。通常情況下,這些系統(tǒng)可以實現(xiàn)較高的應變測量精度,可以達到亞微應變級別甚至更高的精度。對于微小的應變值,光學非接觸應變測量系統(tǒng)通常能夠提供比較準確的測量結果。通過合理的系統(tǒng)設計和參數(shù)設置,以及對被測對象表面的高分辨率掃描,這種系統(tǒng)可以有效地捕獲并測量微小的應變變化,包括局部應變和整體應變。需要注意的是,為了確保測量結果的準確性,操作人員需要正確設置系統(tǒng)參數(shù)、校準傳感器,并避免外部干擾等因素。此外,在測量微小應變值時,還需要考慮被測物體的材料特性、形狀等因素,并根據(jù)實際情況選擇合適的測量方法和技術。 掃描電鏡非接觸式應變測量系統(tǒng)通過光纖光柵傳感器或激光干涉儀,光學非接觸應變測量能準確捕捉材料表面的微小位移或形變。
光學非接觸應變測量技術主要包括激光全息干涉法、數(shù)字散斑干涉法、云紋干涉法以及數(shù)字圖像處理法等。這些技術都基于光學原理,通過測量物體表面的光場變化來推斷其應變狀態(tài)。激光全息干涉法:基本原理:利用激光的相干性,通過干涉的方式將物體變形前后的光波場以全息圖的形式記錄下來,然后利用全息圖的再現(xiàn)過程,比較物體變形前后的光波場變化,從而獲取物體的應變信息。優(yōu)點:具有全場、非接觸、高精度等優(yōu)點,能夠測量微小變形。缺點:對實驗環(huán)境要求較高,如需要隔振、穩(wěn)定光源等,且數(shù)據(jù)處理相對復雜。數(shù)字散斑干涉法:基本原理:通過在物體表面形成隨機分布的散斑場,利用干涉原理記錄物體變形前后的散斑場變化,通過數(shù)字圖像處理技術提取散斑場的位移信息,進而得到物體的應變分布。優(yōu)點:具有較高的靈敏度和分辨率,適用于各種材料和結構的應變測量。缺點:受散斑質(zhì)量影響較大,對于表面光滑的物體可能難以形成有效的散斑場。
光學非接觸應變測量主要基于數(shù)字圖像相關技術(DIC)。光學非接觸應變測量是一種先進的測量技術,它通過分析物體表面的圖像來計算出位移和應變分布。這項技術的中心是數(shù)字圖像相關技術(DIC),它通過對變形前后的物體表面圖像進行對比分析,來確定物體的應變情況。具體來說,DIC技術包括以下幾個關鍵步驟:圖像采集:使用一臺或兩臺攝像頭拍攝待測物體在變形前后的表面圖像。這些圖像將作為分析的基礎數(shù)據(jù)。特征點匹配:在圖像中選擇一系列特征點,這些點在物體變形前后的位置將被跟蹤和比較。計算位移:通過比較特征點在變形前后的位置,可以計算出物體表面的位移場。應變分析:基于位移場的數(shù)據(jù),運用數(shù)學算法進一步計算出物體表面的應變分布。光學非接觸應變測量的優(yōu)點在于它不需要直接與被測物體接觸,因此不會對物體造成額外的應力或影響其自然狀態(tài)。此外,這種技術能夠提供全場的應變數(shù)據(jù),而傳統(tǒng)的應變片等方法只能提供局部的應變信息。 全息干涉法能實現(xiàn)全場應變測量,數(shù)字圖像相關法分析表面圖像測應變,激光散斑法測表面應變。
光學非接觸應變測量是一種利用光學原理和傳感器技術,對物體表面的應變進行非接觸式測量的方法。技術特點——非接觸性:無需在物體表面安裝傳感器或夾具,避免了傳統(tǒng)接觸式測量方法對物體表面的損傷和測量誤差。高精度:隨著光學技術和傳感器技術的不斷發(fā)展,光學非接觸應變測量的精度不斷提高,可以滿足高精度測量的需求。實時性:可以實時監(jiān)測物體表面的應變變化,提供動態(tài)應變數(shù)據(jù)。全場測量:可以實現(xiàn)物體表面的全場應變測量,獲得更較全的應變分布信息。適用范圍廣:適用于各種材料和形狀的物體,包括高溫、高壓等惡劣環(huán)境下的測量。 光學應變測量是非接觸性的,避免了接觸式測量可能引起的誤差。安徽VIC-Gauge 3D視頻引伸計應變測量系統(tǒng)
相比傳統(tǒng)方法,光學應變測量技術更具優(yōu)勢,應用前景廣闊。江蘇全場非接觸總代理
在實際應用中,光學非接觸應變測量技術確實會受到多種環(huán)境因素的干擾,如光照變化、振動或溫度波動等。為了克服這些干擾,可以采取以下策略:光照變化的應對策略:使用穩(wěn)定的光源:選擇光源時,應優(yōu)先考慮輸出穩(wěn)定、波動小的光源,如激光器等。動態(tài)調(diào)整曝光時間:根據(jù)實時光照強度動態(tài)調(diào)整相機的曝光時間,確保圖像質(zhì)量穩(wěn)定。圖像增強與校正算法:利用圖像處理算法對圖像進行增強和校正,以消除光照不均或陰影對測量結果的影響。振動的應對策略:隔振措施:在實驗裝置周圍設置隔振平臺或隔振墊,以減少外界振動對測量系統(tǒng)的影響。高速攝像技術:采用高速相機進行拍攝,通過縮短曝光時間和提高幀率來減少振動對圖像質(zhì)量的影響。數(shù)據(jù)處理濾波:在數(shù)據(jù)分析階段,采用濾波算法(如卡爾曼濾波、中值濾波等)來去除振動引起的噪聲。 江蘇全場非接觸總代理