山东高速光学非接触式应变与运动测量系统

时间:2023年12月10日 来源:

光学应变测量的分辨率是指测量系统能够分辨的较小应变量。分辨率的大小取决于测量设备的性能和测量方法的选择。光学应变测量设备的分辨率通常可以达到亚微应变级别,这得益于光学测量方法的高灵敏度和高分辨率。其中,全场测量方法是常用的一种方法,如全息术和数字图像相关法。这些方法可以实现对整个被测物体表面的应变分布进行测量,从而提高了测量的分辨率。全息术利用干涉原理,将物体的应变信息记录在光波的干涉图样中,通过解析干涉图样可以得到应变分布的信息。数字图像相关法则是通过比较不同加载状态下的物体图像,利用图像的相关性来计算应变分布。除了全场测量方法,还有一些局部测量方法可以实现对特定区域的高精度测量,进一步提高了测量的分辨率。例如,光纤光栅传感器和激光干涉仪等。光纤光栅传感器是一种基于光纤的传感器,通过测量光纤中的光栅参数的变化来获得应变信息。激光干涉仪则是利用激光的干涉原理,通过测量干涉光的相位变化来计算应变分布。光学非接触应变测量适用于对被测物体要求非破坏性的应用,如珍贵文物的保护和生物组织的应变测量。山东高速光学非接触式应变与运动测量系统

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在当今注重安全的社会中,应变测量变得越来越重要。应变是一个关键的物理量,它描述了物体在外力和非均匀温度场等因素作用下局部的相对变形程度。应变测量是机械结构和机械强度分析中的重要手段,也是确保机械设备正常运行的关键方法。在航空航天、工程机械、通用机械以及道路交通等领域,应变测量都得到了普遍的应用。应变测量有多种方法,每种方法都对应着不同的传感器。常见的应变测量传感器包括电阻应变片、振弦式应变传感器、手持应变仪、千分表引伸计和光纤布拉格光栅传感器等。其中,电阻应变片是应用较普遍的一种,因为它具有高灵敏度、快速响应、低成本、便于安装、轻巧和小标距等特点。光学非接触应变测量是一种新兴的测量方法,它利用光学原理来测量物体的应变。这种方法不需要直接接触被测物体,因此可以避免传统测量方法中可能引起的干扰和损伤。光学非接触应变测量主要依靠光纤布拉格光栅传感器来实现。光纤布拉格光栅传感器是一种基于光纤中的布拉格光栅原理的传感器,它可以通过测量光纤中的光频移来确定应变的大小。VIC-3D非接触总代理光学应变测量技术具有非接触性、高精度和高灵敏度等优势。

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光学非接触应变测量是一种利用光学原理来测量物体表面应变的方法。其中,全息干涉术和激光散斑术是两种常用的技术。全息干涉术利用全息干涉的原理来测量物体表面的应变。它通过将物体表面的应变信息转化为光的干涉图案来实现测量。具体而言,当光线照射到物体表面时,光线会被物体表面的形变所影响,从而产生干涉图案。通过对干涉图案的分析,可以得到物体表面的应变分布情况。全息干涉术具有高精度、高灵敏度和非接触的特点,因此在材料研究、结构分析和工程测试等领域得到普遍应用。激光散斑术是另一种常用的光学非接触应变测量方法。它利用激光光束照射到物体表面,通过物体表面的散射光产生散斑图案。物体表面的应变会导致散斑图案的变化,通过对散斑图案的分析,可以得到物体表面的应变信息。激光散斑术具有简单、快速、非接触的特点,适用于对物体表面应变进行实时监测和测量。

光学非接触应变测量是一种利用光学原理来测量物体表面应变的方法。其中,全息干涉法是一种常用的光学非接触应变测量方法。全息干涉法利用了激光的相干性和干涉现象,将物体表面的应变信息转化为光的干涉图样。具体操作过程如下:首先,将物体表面涂覆一层光敏材料,例如光致折射率变化材料。这种材料具有特殊的光学性质,当受到光照射时,其折射率会发生变化。然后,使用激光器发射一束相干光,照射到物体表面。光线经过物体表面时,会发生折射、反射等现象,导致光的相位发生变化。这些相位变化会被光敏材料记录下来。光敏材料中的分子结构会随着光的照射而发生变化,从而改变其折射率。这种折射率的变化会导致光的相位发生变化。接下来,使用一个参考光束与经过物体表面的光束进行干涉。参考光束是从激光器中分出来的一束光,其相位保持不变。干涉产生的光强分布会被记录下来,形成一个干涉图样。通过分析干涉图样的变化,可以得到物体表面的应变信息。由于全息干涉法是一种非接触测量方法,不需要直接接触物体表面,因此可以避免对物体造成损伤。同时,由于利用了激光的相干性,全息干涉法具有较高的测量精度和灵敏度。光学应变测量适用于金属、塑料、陶瓷和复合材料等不同类型的材料。

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通过大变形拉伸实验,可以研究橡胶材料在拉伸应力下的变形情况,并结合试验方法对橡胶材料和金属材料的抗拉力学性能进行评估。有限元分析和实验结果可用于测量特殊材质橡胶在拉伸过程中的应力、形变和位移,为提高橡胶材料的综合力学性能提供数据依据。传统的位移和应变测量方法采用引伸计和应变片等接触式方法,精度较高,但应变片需要直接粘贴在样品表面,并通过接线连接采集箱,使用繁琐且量程有限。对于橡胶类材料的拉伸实验,由于材料本身的特殊性,不易黏贴应变片,再加上橡胶拉伸变形大,普通的引伸计和应变片量程不足,无法满足测量要求。为了解决这一问题,光学非接触应变测量方法应运而生。光学非接触应变测量方法利用光学原理,通过测量光线在材料表面的变化来推断材料的应变情况。这种方法不需要直接接触样品表面,避免了对样品的破坏和影响,同时具有高精度和大量程的优势。光学测量方法的高灵敏度和高分辨率使得光学应变测量设备的分辨率可以达到亚微应变级别。江西VIC-Gauge 2D视频引伸计应变测量

光学非接触应变测量在材料研究、结构分析和工程测试等领域得到普遍应用,能够提供精确的应变测量结果。山东高速光学非接触式应变与运动测量系统

光学应变测量技术与其他应变测量方法相比具有许多优势。首先,光学应变测量技术具有非接触性。与传统的应变测量方法相比,如电阻应变片或应变计,光学应变测量技术无需直接接触被测物体,避免了传感器与被测物体之间的物理接触,从而减少了测量误差的可能性。这种非接触性使得光学应变测量技术适用于对被测物体进行非破坏性测试的情况,保护了被测物体的完整性。其次,光学应变测量技术具有高精度和高灵敏度。光学应变测量技术可以实现微小变形的测量,能够检测到被测物体的微小应变,从而提供更准确的测量结果。与传统的应变测量方法相比,光学应变测量技术能够提供更高的测量精度和灵敏度,使得工程师能够更好地评估材料或结构在受力下的变形情况。此外,光学应变测量技术还具有快速和实时性。光学应变测量技术可以实时地获取被测物体的应变信息,能够在短时间内完成大量数据的采集和处理。这种快速和实时性使得光学应变测量技术在需要快速反馈和实时监测的工程应用中具有重要的意义。山东高速光学非接触式应变与运动测量系统

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