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來源: 發(fā)布時間:2023-11-15

光學非接觸應變測量是一種基于光學原理的測量方法,用于測量物體表面的應變分布。相比傳統(tǒng)的接觸式應變測量方法,光學非接觸應變測量具有無損、高精度、高靈敏度等優(yōu)點,因此在材料科學、工程結構分析等領域得到了普遍應用。光學非接觸應變測量的原理基于光的干涉現(xiàn)象。當光線通過物體表面時,會發(fā)生折射、反射、散射等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象會導致光的相位發(fā)生變化。而物體表面的應變會引起光的相位差,通過測量光的相位差,可以間接得到物體表面的應變信息。具體而言,光學非接觸應變測量通常采用干涉儀來測量光的相位差。干涉儀由光源、分束器、參考光路和待測光路組成。光源發(fā)出的光經(jīng)過分束器分成兩束,一束作為參考光經(jīng)過參考光路,另一束作為待測光經(jīng)過待測光路。在待測光路中,光線經(jīng)過物體表面時會發(fā)生相位差,這是由于物體表面的應變引起的。待測光與參考光重新相遇時,它們會發(fā)生干涉現(xiàn)象。干涉現(xiàn)象會導致光的強度發(fā)生變化,通過測量光的強度變化,可以得到光的相位差。測量光的相位差可以使用干涉儀的輸出信號進行分析。常見的分析方法包括使用相位計、干涉圖案的變化等。通過對光的相位差進行分析,可以得到物體表面的應變信息。光學非接觸應變測量是一種不會對物體表面造成損傷的測量方法。湖北高速光學數(shù)字圖像相關技術總代理

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光學非接觸應變測量可以同時測量多個應變分量嗎?光學非接觸應變測量是一種非接觸式的測量方法,通過光學原理來測量物體的應變情況。它具有高精度、高靈敏度和無損傷等優(yōu)點,在工程領域得到了普遍的應用。然而,對于一些復雜的結構體或者需要同時測量多個應變分量的情況,是否可以使用光學非接觸應變測量技術呢?這里將對這個問題進行探討。首先,我們需要了解光學非接觸應變測量的原理。光學非接觸應變測量主要基于光柵投影原理和光彈性原理。通過在被測物體表面投射光柵,當物體發(fā)生應變時,光柵的形狀也會發(fā)生變化,從而改變光柵的投影圖像。通過對比光柵的初始形狀和變形后的形狀,可以計算出物體的應變情況。江西哪里有賣全場三維非接觸應變測量系統(tǒng)光學非接觸應變測量是一種常用的非接觸式測量方法,普遍應用于材料力學、結構工程、生物醫(yī)學等領域。

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光學應變測量在復合材料中也有普遍的應用。復合材料由不同類型的材料組成,具有復雜的結構和性能。光學應變測量可以用于研究復合材料的力學性能、變形行為和界面效應等方面。一種常用的光學應變測量方法是使用光纖光柵傳感器。光纖光柵傳感器可以測量復合材料中的應變分布,并通過測量光的頻移來獲取應變信息。這種方法具有非接觸、高精度和實時性的優(yōu)點,可以在復合材料中進行精確的應變測量。光學應變測量可以幫助研究人員了解復合材料在受力時的變形行為。通過測量應變分布,可以確定復合材料中的應力分布情況,從而評估其力學性能。此外,光學應變測量還可以用于研究復合材料中的界面效應。復合材料中的界面對其性能具有重要影響,通過測量界面處的應變變化,可以評估界面的強度和穩(wěn)定性。除了復合材料,光學應變測量還適用于其他類型的材料,如金屬、塑料和陶瓷等。

光學非接觸應變測量具有許多優(yōu)勢,其中較重要的是其高靈敏度。光學傳感器可以通過測量物體表面的微小位移來計算應變量,因此具有很高的靈敏度。相比之下,傳統(tǒng)的接觸式應變測量方法需要對傳感器進行校準,而且受到傳感器自身的剛度限制,靈敏度較低。光學非接觸應變測量方法可以實現(xiàn)對微小應變的準確測量,對于一些對應變測量要求較高的應用場景非常適用。例如,在材料研究和工程應用中,對材料的應變進行精確測量是非常重要的。光學非接觸應變測量方法可以實時監(jiān)測材料的應變變化,提供準確的數(shù)據(jù)支持。此外,光學非接觸應變測量方法還具有非常好的空間分辨率。光學傳感器可以通過光束的聚焦來實現(xiàn)對微小區(qū)域的測量,因此可以提供高分辨率的應變數(shù)據(jù)。這對于需要對材料的局部應變進行研究和分析的應用非常有幫助。另一個優(yōu)勢是光學非接觸應變測量方法的非破壞性。傳統(tǒng)的接觸式應變測量方法需要將傳感器與被測物體直接接觸,可能會對被測物體造成損傷。而光學非接觸應變測量方法可以通過光束與被測物體之間的相互作用來實現(xiàn)測量,不會對被測物體造成任何損傷。光學應變測量可以用于研究金屬材料的力學性能,如彈性模量、屈服強度和斷裂韌性等。

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光學應變測量的分辨率是指測量系統(tǒng)能夠分辨的較小應變量。分辨率的大小取決于測量設備的性能和測量方法的選擇。光學應變測量設備的分辨率通??梢赃_到亞微應變級別,這得益于光學測量方法的高靈敏度和高分辨率。其中,全場測量方法是常用的一種方法,如全息術和數(shù)字圖像相關法。這些方法可以實現(xiàn)對整個被測物體表面的應變分布進行測量,從而提高了測量的分辨率。全息術利用干涉原理,將物體的應變信息記錄在光波的干涉圖樣中,通過解析干涉圖樣可以得到應變分布的信息。數(shù)字圖像相關法則是通過比較不同加載狀態(tài)下的物體圖像,利用圖像的相關性來計算應變分布。除了全場測量方法,還有一些局部測量方法可以實現(xiàn)對特定區(qū)域的高精度測量,進一步提高了測量的分辨率。例如,光纖光柵傳感器和激光干涉儀等。光纖光柵傳感器是一種基于光纖的傳感器,通過測量光纖中的光柵參數(shù)的變化來獲得應變信息。激光干涉儀則是利用激光的干涉原理,通過測量干涉光的相位變化來計算應變分布。光學應變測量技術具有快速、實時的特點,能夠在短時間內獲取大量的應變數(shù)據(jù)。云南全場數(shù)字圖像相關應變與運動測量系統(tǒng)

光學非接觸應變測量可以通過測量干涉圖案的變化來獲取材料的應變信息。湖北高速光學數(shù)字圖像相關技術總代理

對于公路監(jiān)測而言,通常存在目標占地面積大、監(jiān)測環(huán)境惡劣、復雜以及檢測技術要求高的情況。因此,采用常規(guī)方式進行公路變形監(jiān)測不能有效保障監(jiān)測有效性,且勞動強度大,需要監(jiān)測人員花費大量時間投入,自動化方面也存在欠缺。然而,運用GNSS技術可以解決這些問題。GNSS技術是一種全球導航衛(wèi)星系統(tǒng),通過接收多顆衛(wèi)星發(fā)射的信號來進行定位。由于GNSS技術在定位上精確度高,且不需要通視,能夠全天不間斷持續(xù)工作,因此在操作上能夠很大程度上節(jié)省勞動力并將監(jiān)測提升到自動化程度。研究表明,采用GNSS實施水平位移觀測時,能夠有效發(fā)現(xiàn)公路變形在2厘米以內的位移矢量。這意味著,通過GNSS技術可以準確監(jiān)測到公路的微小變形,及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題,為公路維護和管理提供重要依據(jù)。即使在高程測量下,GNSS技術也能夠將精度控制在10厘米之內,滿足公路監(jiān)測的要求。湖北高速光學數(shù)字圖像相關技術總代理