2024-12-16 05:02:59
在现今这个安全至上的社会,应变测量的重要性日益凸显。应变,这一物理量,精妙地揭示了物体在外部力量和复杂温度场影响下的局部形变程度。为机械构造和强度分析提供了有力工具,也为确保机械设备的平稳运行提供了关键方法。无论是在翱翔天际的航空领域,还是在庞大工程机械、通用机械以及道路交通等领域,应变测量都发挥着不可或缺的作用。应变测量的方法千姿百态,每一种方法都配备了专门的传感器。在众多传感器中,电阻应变片凭借其高灵敏度、快速响应、低成本、便捷安装、轻巧以及小标距等特性,成为应用普遍的宠儿。然而,随着科技的进步,一种名为光学非接触应变测量的新兴技术正在悄然崭露头角。光学非接触应变测量,这一前沿技术,巧妙运用光学原理,对被测物体进行无接触的应变测量。它不只避免了传统方法中可能引发的干扰和损伤,还提高了测量的准确度和效率。在这一技术中,光纤布拉格光栅传感器扮演着中心角色。这种传感器基于光纤中的布拉格光栅原理,通过准确测量光纤中的光频移,从而准确计算出应变的大小。 光学应变测量技术可实时监测形变,具有快速实时性。上海全场数字图像相关变形测量
典型系统介绍——PMLABDIC-3D非接触式三维应变光学测量系统:该系统由中国科学技术大学与东南大学共同开发,采用非接触式光学测量方法,可准确测量物体的空间三维坐标以及位移和应变等数据。该系统利用数字图像处理基本原理,通过数字镜头采集图像,拍摄试件变形前后表面形貌特征,识别被测物体表面结构,然后通过三维重建以及数字图像相关性运算得出图像各像素的对应坐标。上海VIC-Gauge3D视频引伸计测量装置:该装置也是一种光学非接触应变测量设备,广泛应用于高温环境下的应变测量。通过比对已知应变的标准样品,实现对设备的准确校准,具有非接触、实时监测等优点。 上海VIC-Gauge 2D视频引伸计应变系统随着科学技术的不断发展,三维应变测量技术也在不断改进和完善。
金属应变计是一种用于测量物体应变的装置,其实际应变计因子可以从传感器制造商或相关文档中获取,通常约为2。由于应变测量通常很小,只有几个毫应变(10??),因此需要精确测量电阻的微小变化。例如,当测试样本的实际应变为500毫应变时,应变计因子为2的应变计可以检测到电阻变化为2(50010??)=。对于120Ω的应变计,变化值只为Ω。为了测量如此小的电阻变化,应变计采用基于惠斯通电桥的配置概念。惠斯通电桥由四个相互连接的电阻臂和激励电压VEX组成。当应变计与被测物体一起安装在电桥的一个臂上时,应变计的电阻值会随着应变的变化而发生微小的变化。这个微小的变化会导致电桥的电压输出发生变化,从而可以通过测量输出电压的变化来计算应变的大小。除了传统的应变测量方法外,光学非接触应变测量技术也越来越受到关注。这种技术利用光学原理来测量材料的应变,具有非接触、高精度和高灵敏度等优点。它通常使用光纤光栅传感器或激光干涉仪等设备来测量材料表面的位移或形变,从而间接计算出应变的大小。这种新兴的测量技术为应变测量带来了新的可能性,并在许多领域中得到了普遍应用。
三维应变测量技术对于塑性材料研究是非常重要的工具,它采用可移动式非接触测量头,可方便地整合应用到静态、动态、高速和高温等测量环境中,可详细地测量材料存在的复杂特性,甚至可用于材料的力学实验,例如杯突实验、抗拉实验、拉弯实验以及剪切实验。比传统的应变计测量,可以获得更详细的数据信息,可对数字仿真做更详细的对比和评价。结合光、电、计算机等技术的优点,光学三维测量技术达到了非接触性、无破坏性、精度和分辨率高以及测量速度快的特点,在弹性塑性材料等特殊测量领域受到很大的关注。 三维应变测量技术通过测量物体表面上的位移或形变信息,可以推断出物体在空间中各个方向上的应变状态。
安装应变计需要花费大量时间和资源,而不同电桥配置之间差别也很大。粘贴式应变计数量、电线数量以及安装位置都会影响到安装所需的工作量。一些电桥配置甚至要求应变计安装在结构的反面,这种要求难度很大,甚至无法实现。1/4桥类型I单需安装一个应变计和2根或3根电线,因而是比较简单的配置类型。应变测量十分复杂,多种因素会影响测量效果。因此,要得到可靠的测量结果,就需要恰当地选择和使用电桥、信号调理、连线以及DAQ组件。例如,没有应变时,应变计应用引起的电阻容差和应变会生成一定量的初始偏置电压。同样,长导线会增加电桥臂的电阻,从而增加了偏置误差并且使电桥输出敏感性降低。 光学非接触应变测量具有高精度、高灵敏度且无损被测物体的优点,可实时监测物体的应变状态。上海扫描电镜数字图像相关系统哪里可以买到
三维应变测量技术采用可移动式非接触测量头,可以方便地整合应用到静态、动态、高速和高温等测量环境中。上海全场数字图像相关变形测量
光学线扫描仪:二、功能与特点高精度:光学线扫描仪能够捕捉物体表面的微小细节,提供高精度的测量数据。非接触式测量:避免了传统接触式测量可能造成的磨损和误差。自动化程度高:能够自动完成扫描过程,提高工作效率。数据处理能力强:配合计算机软件,可对扫描数据进行准确的处理和分析。三、应用领域工业检测:用于检测产品表面的缺陷、尺寸精度等。科学研究:在物理学等领域,用于分析和记录样本表面的微观结构或特征信息。艺术设计:在艺术创作和设计中,用于捕捉和记录线条、形状等元素,辅助设计工作。文档处理:虽然更常见于平面扫描仪,但部分光学线扫描仪也具备文档扫描功能,可用于数字化办公。四、选购指南明确需求:根据实际需求选择合适的型号和规格,如扫描精度、扫描速度、扫描幅面等。了解品牌与性能:选择出名的品牌的产品,并关注其性能指标,如分辨率、色彩深度等。考虑兼容性:确保扫描仪与现有计算机系统兼容,避免数据传输和处理上的困扰。考虑售后服务:选择提供完善售后服务的品牌和商家,以便在使用过程中获得及时的技术支持和维护。 上海全场数字图像相关变形测量