拉力试验力值的应变测量是通过测力传感器、扩展器和数据处理系统来完成的。从数据力学上看,在小变形的前提下,弹性元件的某一点应变霹雳与弹性元件的力成正比,也与弹性变形成正比。以S型试验机传感器为例,当传感器受到拉力P的影响时,由于弹性元件的应变与外力P的大小成正比,弹性元件的应变与外力P的大小成正比,应变片可以连接到测量电路,测量其输出电压,然后测量输出力的大小。变形测量是通过变形测量和安装来测量的,用于测量样品在实验过程中的变形。安装有两个夹头,通过一系列传记念头结构与安装在测量和安装顶部的光电编码器连接。 相比传统方法,光学非接触应变测量具有无损、高精度、高灵敏度等优点,普遍应用于...
在安全日益重要的现在,应变也受到了越来越较多的关注,那么什么是应变?应变是一个重要的物理量,指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。应变测量是机械结构和机械强度分析里的重要手段,是保证机械设备正常运行的重要分析方法,在航空航天、工程机械、通用机械以及道路交通等领域有着十分广的应用。应变测量的方法很多,其对应的传感器也各不相同,主要有电阻应变片、振弦式应变传感器、手持应变仪、千分表引伸计、光纤布拉格光栅传感器等,其中电阻应变片以其灵敏度高、响应速度快、造价低、安装方便、质量轻、标距小等特点应用比较为普遍。 光学方法非接触测量应变,识别焊缝中的夹渣、气泡等问题,确保焊接强...
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。光学干涉测量则是直接测量物体表面形变的方法,基于光...
刻写在光纤上的光栅传感器自身抗剪能力很差,在应变测量的应用中,需要根据实际需要开发出相应的封装来适应不同的基体结构,通常采用直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等方式。埋入式一般是将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后,将其预埋进混凝土等结构中进行应变测量,如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴,如现役飞机的载荷谱监测等。无论是哪种封装形式,由于材料的弹性模量以及粘帖工艺的不同,在应变传递过程必将造成应变传递损耗,光纤光栅所测得的的应变与基体实际应变不一致。光学应变技术不受环境、电磁干扰影响,提供可靠、稳定的应变测量结果。全场三维数字图像相关应变测量系统 在应变测...
对钢材的性能的应变测量主要是检查裂纹、孔、夹渣等,对焊缝主要是检查夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸不够等,对铆钉或螺栓主要是检查漏焊、漏检、错位、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸等。检验方法主要有外观检验、X射线、超声波、磁粉、渗透性等。超声波在金属材料测量中对频率要求高,功率不需要过大,因此测量灵敏度高,测试精度高。超声测量一般采用纵波测量和横波测量(主要用来测量焊缝)。用超声检查钢结构时,要求测量点的平整度、光滑。 数字图像相关法与激光散斑法是光学非接触应变测量的两大常用技术,各有优势。安徽高速光学非接触应变与运动测量系统 光学非接触应变测量技术是一种通过光学原...
应用领域:材料科学和工程:用于评估材料的强度、刚度和疲劳性能。结构健康监测:用于实时监测工程结构的应变,提前发现结构可能出现的问题。生物医学:例如在组织工程中测量生物材料的变形和应变。地质和地球物理学:用于研究岩石和土壤的力学性质。优势:非接触性:不会影响测量对象的表面状态或性质,避免了可能的损伤或干扰。高精度:能够提供亚微米级别的应变测量精度。实时性:能够快速获取和处理数据,实时监测应变变化。光学非接触应变测量技术在工程和科学研究中扮演着重要角色,为提高材料设计和结构工程的效率和可靠性提供了强大的工具。 光学技术的进步将提升该测量的精度和应用范围,实现多维度、高精度的应变测量。...
在安全日益重要的现在,应变也受到了越来越较多的关注,那么什么是应变?应变是一个重要的物理量,指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。应变测量是机械结构和机械强度分析里的重要手段,是保证机械设备正常运行的重要分析方法,在航空航天、工程机械、通用机械以及道路交通等领域有着十分广的应用。应变测量的方法很多,其对应的传感器也各不相同,主要有电阻应变片、振弦式应变传感器、手持应变仪、千分表引伸计、光纤布拉格光栅传感器等,其中电阻应变片以其灵敏度高、响应速度快、造价低、安装方便、质量轻、标距小等特点应用比较为普遍。 光学非接触应变测量是一种高精度、无损的检测方法,通过测量物体表面...
光学线扫描仪,作为一种基于光学原理的设备,在多个领域中发挥着重要作用。以下是对光学线扫描仪的详细介绍:一、定义与工作原理定义:光学线扫描仪是一种利用光学技术将物体表面的线性特征(如线条、边缘等)转换为数字信息的设备。它通过光源照射目标物体,利用光学传感器捕捉反射光线,将光信号转换为电信号,再经过模数转换器转换为数字信号,通过计算机软件处理形成图像或数据。工作原理:光源发出强光照射在目标物体上。物体表面的线性特征反射光线至光学感应器。光学感应器接收信号并将其传送到模数转换器。模数转换器将模拟信号转换为数字信号。计算机软件处理数字信号,形成图像或数据。二、功能与特点高精度:光学线扫描仪...
光学应变测量技术是一项独特的技术,具有全场测量的能力,相比传统的应变测量方法,它能够在被测物体的整个表面上获取应变分布的信息。这种全场测量的能力使得光学应变测量技术在结构分析和材料性能评估中具有独特的优势,能够提供更全部、准确的应变数据。传统的应变测量方法通常受到许多限制,因为它们通常只能在有限的测量点上进行测量,而无法提供全场的应变信息。这意味着我们无法完全了解结构和材料的应变分布情况,从而无法做出准确的分析和评估。然而,光学应变测量技术的出现打破了这些限制。它使用光学传感器来实现对整个表面的应变测量,从而让我们获得更多的应变数据。这些数据不只可以帮助我们更好地了解结构和材料的应...
应用领域光学非接触应变测量在材料科学、工程领域以及其他许多应用中具有广泛的应用前景。以下是一些主要的应用领域:材料性能测试:用于测试各种材料的力学性能,如拉伸、压缩、弯曲等过程中的应变变化。工程结构监测:在桥梁、建筑、飞机等工程结构的监测中,用于实时检测结构的应变状态,评估结构的安全性和稳定性。生物医学:在生物医学领域,用于测量生物组织的应变变化,如血管、心脏等的应变状态。高温环境测量:在高温环境下,传统的接触式应变测量方法往往无法满足需求,而光学非接触应变测量可以克服这一难题,实现高温环境下的应变测量。 光学非接触应变测量技术为变压器绕组检测提供了新的解决方案,实现了快速、准确...
橡胶拉力试验机采用直流伺服电机及调速系统一体化结构驱动同步带减速机构,经减速后带动丝杠副进行加载。电气部分包括负荷测量系统和变形测量系统组成,所有的控制参数及测量结果均可以在大屏幕液晶上实时显示。并具有过载保护、位移测量等功能。适用于橡胶、复合膜、软质包装材料、胶粘剂、胶粘带、不干胶、橡胶、纸张等产品的拉伸、剥离、撕裂、热封、粘合等性能测试;能够保存6次试验数据及结果,具有曲线显示,查询等必要的功能。 光学非接触应变测量技术为建筑物变形监测提供了高精度、无损的解决方案。四川全场非接触测量 常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测...
随着我国航空航天事业的飞速发展,新型飞行器的飞行速度越来越快,随之带来的是对其热防护结构的更高要求,由此热结构材料的高温力学性能成为热防护系统与飞行器结构设计的重要依据。数字图像相关法(DIC)是近年来新兴的一种非接触式变形测量方法,相较于传统的变形测量方法,它具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高的特点,尤其是在高温实验的测量中具有独特的优势。数字图像相关法(DIC)作为一种可视化全场测量手段,可重点关注局域变形带空间特征,结合微观表征和时域分析,揭示内在物理机制,为克制材料PLC效应提供理论基础。 因其非破坏性和高效性,光学非接触应变测量在现代科研与工程中占据重要地...
光学应变测量是一种很不错的测量技术,具有出色的精度和灵敏度。该技术运用光学理论来检测物体的应变状况,通过精确地测量光线的相位或强度的变化来解析应变信息。相较于传统的应变测量手段,光学应变测量技术展现了更高的精确性和灵敏度,甚至能够捕捉到极其微小的应变变化。在微观应变分析和材料研究领域,光学应变测量技术发挥着举足轻重的作用。其高精度和高灵敏度的特性使其能够精确地测量出微小的应变变化,进而为研究人员提供深入了解材料力学性质和变形行为的可能。这种了解对于材料的设计和优化至关重要,有助于提升材料的整体性能和可靠性。 相比传统方法,光学非接触应变测量具有无损、高精度、高灵敏度等优点,普遍应用...
建筑物变形测量是确保建筑安全的重要环节,而基准点的设置则是这一过程中的中心要素。为了确保基准点的稳定性和长期有效性,必须精心选择其设置位置。要远离可能影响其稳定性的因素,如茂盛的植被和高压电线,这样可以较大限度地减少外部因素对基准点的干扰。在选择好位置后,还需采取实际的措施来加固基准点。一种有效的方法是在基准点处埋设标石或标志。这并不是一个随意的过程,而是需要在埋设后给予足够的时间让基准点自然稳定。这个时间的长短应根据具体的地质条件和观测需求来评估,但通常不应少于7天。除了初次设置时的观测,后续的定期检测也是确保基准点稳定性的关键。建筑施工阶段,建议每隔1-2个月就进行一次复测,以...
应用领域光学非接触应变测量在材料科学、工程领域以及其他许多应用中具有广泛的应用前景。以下是一些主要的应用领域:材料性能测试:用于测试各种材料的力学性能,如拉伸、压缩、弯曲等过程中的应变变化。工程结构监测:在桥梁、建筑、飞机等工程结构的监测中,用于实时检测结构的应变状态,评估结构的安全性和稳定性。生物医学:在生物医学领域,用于测量生物组织的应变变化,如血管、心脏等的应变状态。高温环境测量:在高温环境下,传统的接触式应变测量方法往往无法满足需求,而光学非接触应变测量可以克服这一难题,实现高温环境下的应变测量。 数字图像相关术运用图像处理技术,分析物体表面图像,精确评估物体的力学性能。...
应变测量范围广:从,覆盖了从微小应变到大应变的较广范围。适用性:适用于多种尺寸的测量,从小尺寸的微小物体到大型结构件都能有效测量。接口多样:提供多种数据接口,可以与其他设备如试验机等进行联动,实时同步采集相关信号。尽管光学非接触应变测量系统在技术上已经非常成熟,并且在国内也有工业级的产品,但它可能不适合长期(如十年以上)的测量需求。这是因为任何测量系统都可能随着时间的推移而出现性能退化,因此在长期测量中可能需要定期校准和维护。综上所述,光学非接触应变测量系统不仅能够提供高精度的测量结果,还能够准确地捕捉到微小的应变值,这使得它在材料科学、结构工程以及许多其他领域都有着较广的应用。然...
光学应变测量技术是一项独特的技术,具有全场测量的能力,相比传统的应变测量方法,它能够在被测物体的整个表面上获取应变分布的信息。这种全场测量的能力使得光学应变测量技术在结构分析和材料性能评估中具有独特的优势,能够提供更全部、准确的应变数据。传统的应变测量方法通常受到许多限制,因为它们通常只能在有限的测量点上进行测量,而无法提供全场的应变信息。这意味着我们无法完全了解结构和材料的应变分布情况,从而无法做出准确的分析和评估。然而,光学应变测量技术的出现打破了这些限制。它使用光学传感器来实现对整个表面的应变测量,从而让我们获得更多的应变数据。这些数据不只可以帮助我们更好地了解结构和材料的应...
公路变形监测是确保公路安全与维护的重要环节,但传统的监测方法在面对大范围、复杂环境和高技术要求时,往往显得力不从心。幸运的是,随着科技的进步,我们现在有了GNSS技术这一强大的工具来应对这些挑战。GNSS,即全球导航卫星系统,它通过接收来自多颗卫星的信号进行高精度定位。与传统的监测方法相比,GNSS技术具有明显的优势。它不需要通视,能够24小时不间断地工作,并且在很大程度上节省了人力,提高了监测的自动化水平。研究表明,在水平位移观测中,GNSS技术能够精确到2厘米以内的位移矢量。这意味着即使是微小的公路变形也难逃其“法眼”。这种高精度的监测能力为公路维护和管理提供了宝贵的数据支持,...
光学非接触应变测量是一种利用数字图像相关技术来实现对材料或结构表面应变进行高精度、全视场的测量方法。光学非接触应变测量技术,也被称为数字图像相关(DigitalImageCorrelation,DIC)技术,是一种通过比较物体变形前后的表面图像来测量其位移和应变的技术。这种技术在实验力学领域中非常重要,因为它可以提供非接触式的、全场范围内的三维位移和应变数据,使得它成为材料性能测试、部件测试和有限元分析等多种应用的有效工具。光学非接触应变测量技术的中心在于数字图像相关算法,该算法通过追踪物体表面图像的特征点或纹理在变形过程中的移动来计算出位移和应变分布。在实际操作中,通常使用一台或...
光学非接触应变测量技术在动态和静态应变测量中表现出不同的特点:动态应变测量:表现:光学非接触应变测量技术在动态应变测量中通常能够提供较高的测量速度和灵敏度,适用于高速运动或振动环境下的应变测量。测量精度和稳定性:在动态应变测量中,测量精度和稳定性受到振动幅度、频率以及测量系统的响应速度等因素的影响。通常情况下,光学非接触应变测量技术能够在较高频率和振幅下实现较好的测量精度和稳定性,但需要根据具体情况进行实际验证和优化。静态应变测量:表现:在静态应变测量中,光学非接触应变测量技术能够提供高精度和高分辨率的测量结果,适用于需要长时间稳定测量的场景。测量精度和稳定性:在静态应变测量中,光...
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...
温度波动的应对策略:温度控制:在实验室或测量现场设置恒温环境,使用空调或恒温箱等设备保持温度稳定。材料选择:选择对温度波动不敏感的材料和器件,以减少温度对测量结果的影响。实时校准与补偿:通过实时监测温度变化,对测量结果进行实时校准和补偿,以消除温度波动的影响。此外,为了进一步提高测量精度和稳定性,还可以采取以下措施:多传感器融合:结合多种光学非接触应变测量技术,利用各自的优点进行互补,提高整体测量性能。智能算法优化:利用深度学习、机器学习等智能算法对图像数据进行优化处理,提高测量精度和抗干扰能力。实验设计与操作规范:在实验设计阶段充分考虑各种干扰因素,制定详细的实验操作规范,确保测...
相位差测量:在光学非接触应变测量中,通常采用相位差测量的方法来获取应变信息。通过比较光栅在不同应变状态下的干涉图案,可以计算出相位差的变化,进而推导出应变值。数据处理:采集到的干涉图像会经过数字图像处理和信号处理的步骤,以提取出干涉图案中的相位信息。通过分析相位信息,可以计算出材料表面的位移、形变等信息,从而得到应变值。总的来说,光学非接触应变测量技术通过光学干涉原理和应变光栅的工作原理,实现对材料应变状态的测量。这种技术具有高精度、高灵敏度、无接触等优点,适用于对材料表面进行微小变形和应变状态的测量和分析。 光学应变测量利用光的相位或强度变化,高精度、高灵敏度地捕捉微小应变变化。...
表面处理和预处理:对复杂材料表面进行适当的处理,如消除反射或增强反射等,以提高光学传感器的信号质量和稳定性。数据处理和分析:利用先进的数据处理和分析技术,对复杂材料和结构的测量数据进行有效处理和解释,以提取准确的应变信息。环境控制:采取措施控制测量环境,如减小振动、稳定温度等,以确保光学传感器的性能和测量结果的稳定性。模型验证:结合数值模拟和实验验证,对测量结果进行验证和校准,以提高测量的可靠性和可重复性。综合利用以上措施,可以有效地克服光学非接触应变测量技术在复杂材料和结构中的挑战,提高测量的准确性和可靠性,从而更好地满足实际应用的需求。 光纤光栅传感器适用于复杂和不便接触物体的...
光学非接触应变测量技术主要类型包括数字图像相关性(DIC)、激光测量和光学线扫描仪等。以下是各自的基本原理以及优缺点:数字图像相关性(DIC):原理:通过追踪被测样品表面散斑图案的变化,计算材料的变形和应变。优点:能够提供全场的二维或三维应变数据,适用于多种材料和环境条件。缺点:对光照条件敏感,需要高质量的图像以获得精确结果,数据处理可能需要较长时间。激光测量:原理:利用激光束对准目标点,通过测量激光反射或散射光的位置变化来确定位移。优点:精度高,可用于远距离测量,适合恶劣环境下使用。缺点:通常只能提供一维的位移信息,对于复杂形状的表面可能需要多角度测量。 光学应变测量利用光的相位...
应变测量范围广:从,覆盖了从微小应变到大应变的较广范围。适用性:适用于多种尺寸的测量,从小尺寸的微小物体到大型结构件都能有效测量。接口多样:提供多种数据接口,可以与其他设备如试验机等进行联动,实时同步采集相关信号。尽管光学非接触应变测量系统在技术上已经非常成熟,并且在国内也有工业级的产品,但它可能不适合长期(如十年以上)的测量需求。这是因为任何测量系统都可能随着时间的推移而出现性能退化,因此在长期测量中可能需要定期校准和维护。综上所述,光学非接触应变测量系统不仅能够提供高精度的测量结果,还能够准确地捕捉到微小的应变值,这使得它在材料科学、结构工程以及许多其他领域都有着较广的应用。然...
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...
云纹干涉法:基本原理:通过在物体表面制作云纹图案,利用光的干涉原理记录物体变形过程中云纹图案的变化,通过分析云纹图案的变化来推断物体的应变状态。优点:具有直观、简便的优点,适用于大型结构或复杂形状的物体应变测量。缺点:云纹制作过程可能较为繁琐,且对测量精度有一定影响。数字图像处理法:基本原理:通过拍摄物体表面的图像,利用数字图像处理技术提取图像中的特征信息(如边缘、纹理等),通过比较不同时刻的图像特征变化来推断物体的应变状态。优点:具有灵活性高、适用范围广的优点,可以适用于各种复杂环境和条件下的应变测量。缺点:受图像质量影响较大,如光照条件、相机分辨率等都会影响测量精度。这些光学非...
云纹干涉法:基本原理:通过在物体表面制作云纹图案,利用光的干涉原理记录物体变形过程中云纹图案的变化,通过分析云纹图案的变化来推断物体的应变状态。优点:具有直观、简便的优点,适用于大型结构或复杂形状的物体应变测量。缺点:云纹制作过程可能较为繁琐,且对测量精度有一定影响。数字图像处理法:基本原理:通过拍摄物体表面的图像,利用数字图像处理技术提取图像中的特征信息(如边缘、纹理等),通过比较不同时刻的图像特征变化来推断物体的应变状态。优点:具有灵活性高、适用范围广的优点,可以适用于各种复杂环境和条件下的应变测量。缺点:受图像质量影响较大,如光照条件、相机分辨率等都会影响测量精度。这些光学非...
测量原理:典型的光学非接触应变测量系统通常包括激光器、光学系统、检测器和数据处理单元。激光器发出的光束通过光学系统聚焦到被测样品表面,经过反射或透射后,与参考光束相干叠加形成干涉条纹。当材料受到应变时,干涉条纹的形态或位置会发生变化。检测器接收这些干涉条纹并将其转换为电信号,经过数据处理后可以得到与应变相关的信息。应变测量参数:根据测量系统的设计和材料的特性,可以测量不同类型的应变参数,如表面应变、应力分布、应变场等。优势:光学非接触应变测量具有无损、高精度、高分辨率、高灵敏度等优点,适用于对材料进行微观和宏观尺度上的应变测量,尤其在材料表面形貌复杂或需要高精度测量的情况下表现出色...