山東光學(xué)非接觸式應(yīng)變測(cè)量裝置

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-03

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量是一項(xiàng)基于光學(xué)理論的先進(jìn)技術(shù),用于檢測(cè)物體表面的應(yīng)變分布。與傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測(cè)量方法相比,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量具有無(wú)損、高精度和高靈敏度等諸多優(yōu)勢(shì),因此在材料科學(xué)和工程結(jié)構(gòu)分析等領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。該技術(shù)基于光的干涉原理。當(dāng)光線與物體表面相互作用時(shí),會(huì)發(fā)生折射、反射和散射等光學(xué)現(xiàn)象,這些現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致光線的相位發(fā)生變化。物體表面的應(yīng)變會(huì)引起光線的相位差異,通過(guò)測(cè)量這種相位差異,我們可以間接獲取物體表面的應(yīng)變信息。在實(shí)施光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量時(shí),通常使用干涉儀來(lái)測(cè)量光線的相位差異。干涉儀的主要組成部分包括光源、分束器、參考光路和待測(cè)光路。光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)分束器被分為兩束,其中一束作為參考光線通過(guò)參考光路,另一束作為待測(cè)光線通過(guò)待測(cè)光路。在待測(cè)光路中,光線與物體表面相互作用并發(fā)生相位變化,這是由物體表面的應(yīng)變引起的。當(dāng)待測(cè)光線與參考光線再次相遇時(shí),它們會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致光線的強(qiáng)度發(fā)生變化,通過(guò)測(cè)量光線強(qiáng)度的變化,我們可以確定光線的相位差異。全息干涉法能實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量,數(shù)字圖像相關(guān)法分析表面圖像測(cè)應(yīng)變,激光散斑法測(cè)表面應(yīng)變。山東光學(xué)非接觸式應(yīng)變測(cè)量裝置

山東光學(xué)非接觸式應(yīng)變測(cè)量裝置,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量在工程變形分析中的重要性在工程領(lǐng)域中,精確測(cè)量和分析物體的變形是至關(guān)重要的。這種測(cè)量能夠?yàn)槲覀兲峁╆P(guān)于變形原因、規(guī)律以及未來(lái)趨勢(shì)的深入見解。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù),作為一種前沿的測(cè)量方法,在這方面發(fā)揮了不可或缺的作用。由于變形測(cè)量的精度直接影響到我們對(duì)變形原因的合理分析、變形規(guī)律的準(zhǔn)確描述以及變形趨勢(shì)的科學(xué)預(yù)測(cè),因此選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量技術(shù)和精度顯得尤為重要。不同的觀測(cè)目的需要不同的觀測(cè)策略和工具。在進(jìn)行實(shí)際觀測(cè)之前,明確觀測(cè)目標(biāo)并根據(jù)目標(biāo)選擇相應(yīng)的測(cè)量方法是至關(guān)重要的首先步。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量以其高精度、高靈敏度和非破壞性的特點(diǎn),在工程領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。它利用光學(xué)原理,在不直接接觸被測(cè)物體的情況下,能夠精確地捕捉到物體的微小應(yīng)變。這種技術(shù)為工程師和研究人員提供了一種有效、可靠的工具,用于監(jiān)測(cè)各種建筑結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)的變形情況。山東掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變測(cè)量裝置光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量具有高靈敏度,能準(zhǔn)確測(cè)量微小應(yīng)變。

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光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量是一種先進(jìn)的測(cè)量技術(shù),具有眾多優(yōu)點(diǎn),其中較為突出的是其高靈敏度。該技術(shù)采用光學(xué)傳感器,通過(guò)測(cè)量物體表面的微小位移來(lái)計(jì)算應(yīng)變量,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)變的精確測(cè)量。相比傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測(cè)量方法,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量不需要進(jìn)行傳感器校準(zhǔn),并且不受傳感器剛度限制,因此具有更高的靈敏度。在材料研究和工程應(yīng)用中,精確測(cè)量材料的應(yīng)變是非常重要的。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)材料的應(yīng)變變化,并提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,因此被普遍應(yīng)用于這些領(lǐng)域。此外,該方法還具有出色的空間分辨率。光學(xué)傳感器能夠通過(guò)光束的聚焦來(lái)測(cè)量微小區(qū)域,從而提供高分辨率的應(yīng)變數(shù)據(jù)。這對(duì)于需要研究和分析材料局部應(yīng)變的應(yīng)用非常有幫助。

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)是一種獨(dú)特且高效的方式來(lái)評(píng)估物體的應(yīng)變情況。該技術(shù)主要基于光學(xué)理論,通過(guò)捕捉并分析光在物體中的行為變化來(lái)測(cè)量應(yīng)變。其中,光彈性法備受矚目,它運(yùn)用了光彈性效應(yīng)來(lái)精確測(cè)量應(yīng)變。此方法的基本原理是,當(dāng)光線穿越受應(yīng)變的物體時(shí),其傳播速度和偏振狀態(tài)會(huì)因應(yīng)變而產(chǎn)生變化。通過(guò)精密的光學(xué)設(shè)備來(lái)檢測(cè)這些變化,我們就能準(zhǔn)確推斷出物體的應(yīng)變狀況。光彈性法的優(yōu)點(diǎn)在于其高精度和高靈敏度,即便是微小的應(yīng)變也能被準(zhǔn)確捕捉。更重要的是,這種方法無(wú)需接觸物體,從而避免了可能對(duì)被測(cè)物體造成的任何損傷。此外,光的傳播速度和偏振狀態(tài)的變化可以通過(guò)專業(yè)光學(xué)儀器進(jìn)行精確測(cè)量,從而保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。除了光彈性法之外,還有幾種其他的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法也值得一提。例如,全息干涉法,這種方法結(jié)合了全息術(shù)和干涉原理,能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的應(yīng)變測(cè)量。數(shù)字圖像相關(guān)法則利用先進(jìn)的數(shù)字圖像處理技術(shù),通過(guò)分析物體表面的圖像信息來(lái)測(cè)量應(yīng)變。另外,激光散斑法通過(guò)觀測(cè)激光散斑圖案的變化來(lái)測(cè)量應(yīng)變,特別適用于表面應(yīng)變的測(cè)量。較后,光纖光柵傳感器則是一種利用光纖光柵的光學(xué)效應(yīng)來(lái)高精度測(cè)量應(yīng)變的方法。隨著科技的進(jìn)步,光學(xué)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)將在未來(lái)發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。

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電阻應(yīng)變測(cè)量,常被稱作電測(cè)法,是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析的常用方法之一,具有普遍的應(yīng)用范圍和強(qiáng)大的適應(yīng)性。該方法運(yùn)用電阻應(yīng)變計(jì)作為敏感元件,以應(yīng)變儀為測(cè)量工具,通過(guò)精確的測(cè)量步驟,確定受力構(gòu)件的應(yīng)力和應(yīng)變。在進(jìn)行電阻應(yīng)變測(cè)量時(shí),首先需將應(yīng)變計(jì)(也被稱作應(yīng)變片或電阻片)牢固地粘貼在待測(cè)構(gòu)件上。當(dāng)構(gòu)件受到外力作用產(chǎn)生變形時(shí),應(yīng)變計(jì)也會(huì)隨之變形,進(jìn)而導(dǎo)致電阻發(fā)生變化。為了捕捉這種微小的電阻變化,我們通常采用電橋電路。電橋電路由四個(gè)電阻組成,其中一個(gè)是應(yīng)變計(jì)。當(dāng)應(yīng)變計(jì)受到應(yīng)變時(shí),其電阻值會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致電橋失衡。通過(guò)調(diào)整電橋中的其他電阻,使電橋恢復(fù)平衡,我們可以測(cè)量到電橋中的電流或電壓變化。這種變化與應(yīng)變計(jì)的電阻變化成正比。為了提高測(cè)量的精度和靈敏度,我們通常會(huì)使用信號(hào)放大器對(duì)電流或電壓進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理,可以轉(zhuǎn)換為構(gòu)件的應(yīng)變值,并通過(guò)顯示器呈現(xiàn)出來(lái)。電阻應(yīng)變測(cè)量方法具有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先,它可以應(yīng)用于各種不同材料和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,包括金屬、塑料、混凝土等。其次,它可以實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量,避免對(duì)待測(cè)構(gòu)件造成破壞或干擾。因此,電阻應(yīng)變測(cè)量方法在工程實(shí)踐中具有普遍的應(yīng)用前景。光學(xué)應(yīng)變測(cè)量是一種非接觸式的測(cè)量方法,通過(guò)測(cè)量材料的光學(xué)性質(zhì)變化來(lái)獲取應(yīng)變信息。西安全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變系統(tǒng)

光學(xué)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)在微觀應(yīng)變分析和材料研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。山東光學(xué)非接觸式應(yīng)變測(cè)量裝置

在理想條件下,應(yīng)變計(jì)的電阻應(yīng)當(dāng)隨應(yīng)變變動(dòng)而變動(dòng)。然而,由于應(yīng)變計(jì)和樣本材料的溫度變化,電阻也可能發(fā)生變化。為了進(jìn)一步控制溫度對(duì)應(yīng)變計(jì)的影響,我們可以在電橋中使用兩個(gè)應(yīng)變計(jì),構(gòu)建1/4橋應(yīng)變計(jì)配置類型II。在此配置中,一個(gè)應(yīng)變計(jì)(R4)處于工作狀態(tài),直接測(cè)量樣本的應(yīng)變,而另一個(gè)應(yīng)變計(jì)(R3)則固定在熱觸點(diǎn)附近,并不與樣本直接連接,且平行于應(yīng)變主軸。這樣的設(shè)置意味著應(yīng)變對(duì)虛擬電阻的影響幾乎可以忽略不計(jì),而任何溫度變化對(duì)兩個(gè)應(yīng)變計(jì)的影響卻是相同的。由于兩個(gè)應(yīng)變計(jì)經(jīng)歷的溫度變化相同,因此電阻比和輸出電壓(Vo)都保持穩(wěn)定,從而明顯降低了溫度對(duì)應(yīng)變測(cè)量的干擾。這種雙應(yīng)變計(jì)的設(shè)計(jì)是一種有效的溫度補(bǔ)償策略,提高了應(yīng)變測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量是一項(xiàng)前面技術(shù),它利用光學(xué)原理,通過(guò)測(cè)量光的散射或反射來(lái)獲取樣本的應(yīng)變信息,而無(wú)需直接接觸樣本。相比傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測(cè)量方法,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量具有更高的精度、靈敏度和無(wú)損性。山東光學(xué)非接觸式應(yīng)變測(cè)量裝置