三维全场数字图像相关测量系统

光学是物理学的重要分支学科，也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，而现在常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到x射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示，以及与物质相互作用的科学，着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分，现多个领域使用到光学应变测量数据，例如进行破坏性实验时，需要使用到非接触式应变测量光学仪器进行高速的拍摄测量，但现有仪器上的检测头不便于稳定调节角度，不便于多角度的进行高速拍摄，影响到测量效果，且补光仪器不便调节前后位置。利用光学原理进行非接触应变测量，有效评估钢材中孔洞的大小和分布，保障质量。三维全场数字图像相关测量系统

变压器绕组变形测试系统根据对变压器内部绕组特征参数的测量，采用目前世界发达国家正在开发完善的内部故障频率响应分析(FRA)方法，对变压器内部故障作出准确判断。该设备是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。对于运行中的变压器而言，无论过去是否保存有频域特征图，通过比较故障变压器线圈间特征图谱的差异，也可以对故障程度进行判断。西安三维全场非接触式应变测量系统数字图像相关法（DIC）：通过捕捉物体表面的图像，并利用图像处理算法计算物体表面的位移和应变情况。

变形监测主要指的是物体的使用过程中由于应力等因素影响造成的形态变化，对于公路而言更易由于荷载或是本身修建因素造成沉降变形等现象。实际上，变形监测也包含了建筑物，例如水库、大桥等，对于物体的沉降、变形、位移方面的测量效果较好。在公路变形监测中，基本监测技术会运用到水准测量方式，了解公路是否存在沉降情况。由于新疆地区本身土壤状态影响，公路在使用一段时间后可能由于车辆荷载力造成一定程度的沉陷，若没有及时发现可能造成公路路面受损然后引发交通事故危险。

   振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代，其工作原理如下：钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率，当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时，安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化，导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值，能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的特点是具有较强的抗干扰能力，在进行远距离输送时信号失真非常小，测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响，传感器结构相对简单、制作与安装的过程比较方便。三维应变测量技术可用于测量飞机、火箭等航空航天器的机翼、机身等关键部件在飞行过程中的应变状态。

可以采用相似材料结构模型实验的手段，以钢筋混凝土框架结构为研究对象，通过数字散斑的光学非接触应变测量方式，获取强烈地震作用下模型表面的三维全场位移及应变数据。应变计作为应变测量的工具，存在着贴片过程繁琐，测量精度严重依赖其贴片质量，对环境温度敏感等问题。此外，应变计无法进行全场测量，难以捕捉到关键位置的变形出现的初始位置，当框架结构发生较大范围变形或断裂，应变计在试件出现断裂时容易损坏，影响测试数据的质量。光学非接触应变测量技术广泛应用于航空航天、汽车工程、材料科学等领域。福建光学非接触应变测量系统

光学非接触应变测量主要依赖于光学测量技术，如数字全息术、激光测振仪、数字图像相关法（DIC）等。三维全场数字图像相关测量系统

   对于复合材料的拉伸试验，可以使用试样一侧的单应变测量来测量轴向应变。然而，通过在试样的相对两侧进行测量并计算它们的平均值，可以得到更一致和准确的结果。使用平均应变测量对于压缩测试至关重要，因为两次测量之间的差异用于检查试样是否过度弯曲。通常在拉伸和压缩测试中确定泊松比需要额外测量横向应变。剪切试验时需要确定剪切应变，剪切应变可以通过测量轴向和横向应变来计算。在V型缺口剪切试验中，应变分布不均匀且集中在试样的缺口之间，为了更加准确地测量这些局部应变需要使用应变仪。三维全场数字图像相关测量系统