光学非接触应变测量的发展,本质上是光学、材料、计算科学与工程应用交叉融合的结果。三大前沿领域的突破正重塑光学测量的技术边界:超快光学:捕捉瞬态变形的“光学快门”飞秒激光技术的发展使光学测量的时间分辨率突破皮秒级。在材料动态力学性能测试中,超快DIC系统结合飞秒激光脉冲照明与高速相机,可捕捉金属材料在冲击载荷下的绝热剪切带演化过程,揭示应变率对材料失效模式的影响机制。例如,在钛合金靶板穿甲试验中,超快光学测量清晰记录了弹头接触瞬间(<1μs)的应变波传播与局部熔化现象,为装甲防护设计提供了关键数据。光学应变测量技术利用光学原理进行测量,实现了非接触式的应变测量。美国CSI视频引伸计测量系统

光学非接触应变测量范围和测量精度之间存在一种平衡关系。在实际应用中,需要根据具体的测量要求来选择合适的测量范围和测量精度。对于一些应变范围较大但要求较低精度的测量,可以选择具有较大测量范围但较低灵敏度的测量系统。而对于一些应变范围较小但要求较高精度的测量,需要选择具有较小测量范围但较高灵敏度的测量系统。此外,还可以通过一些技术手段来提高测量范围和测量精度的平衡。例如,可以采用多点测量的方法来扩大测量范围,同时通过数据处理和校正算法来提高测量精度。另外,还可以结合其他测量方法,如应变片测量、电阻应变计测量等,来实现更大范围和更高精度的应变测量。综上所述,光学非接触应变测量的测量范围和测量精度之间存在一种平衡关系。测量范围的增大会导致测量精度的降低,而提高测量精度往往需要增加系统的复杂性和成本。在实际应用中,需要根据具体的测量要求来选择合适的测量范围和测量精度,并可以通过技术手段来提高测量范围和测量精度的平衡。福建三维全场非接触式测量系统光学非接触应变测量在微观尺度下对于研究微流体的流动行为具有重要意义。

在桥梁静动载试验时,如何减小应变测试中的各种干扰因素,提高检测效率和测量数据的可信度,是长期以来工程师们一直在苦苦探索的问题。经过多年的技术攻关,终于研发成功了一种可装配式多用途应变测量传感器,成功地应用在了多座桥梁的静动载试验中,有效解决了桥梁静动载试验中应变测量时遇到的一系列问题,特别是恶劣环境下的应变测试问题。应变片由两个相同的敏感栅重叠配置,可以抵消所产生的电磁感应噪声。导线采用绞合线,同样可以抵消感应噪声,因此该应变片不易受交变磁场的影响。
金属应变计的实际应变计因子可以通过传感器厂商或相关文档获取,通常约为2。实际上,应变测量的量很少大于几个毫应变(10⁻³),因此必须精确测量电阻极微小的变化。例如,如果测试样本的实际应变为500毫应变,应变计因子为2的应变计可检测的电阻变化为2*(500*10⁻⁶)=0.1%。对于120Ω的应变计,变化值只为0.12Ω。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。常见的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,进而可以通过测量输出电压的变化来计算应变的大小。光学非接触应变测量是一种新兴的测量技术,它利用光学原理来测量材料的应变。这种技术可以实现非接触、高精度和高灵敏度的应变测量。光学非接触应变测量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。光学非接触应变测量应用于地质灾害监测和预防。

作为美国 Correlated Solutions 公司(全球 DIC 技术创始者)的中国区合作伙伴,研索仪器构建了覆盖 "基础测试 - 特殊场景 - 行业定制" 的全维度产品体系,将国际技术与本土需求深度融合。其产品布局呈现出鲜明的多尺度、全工况适配特征,从微观材料分析到大型结构检测均能提供解决方案。在基础测量领域,VIC 系列产品构成了技术基石。VIC-2D 平面应变测量系统以超过 100 万数据点 / 秒的处理速度,支持光学畸变与 SEM 漂移校正,可在拉伸、压缩、弯曲等常规工况下快速输出平面应变云图,成为高校材料力学实验室的标准配置。VIC-3D 三维表面应变测量系统则通过双目立体视觉原理,实现了三维位移与应变场的同步测量,其行业前沿的精度与可重复性,可满足从金属材料到高分子复合材料的多样化测试需求。该系统搭载的先进算法不仅能输出位移、应变等基础参数,还可直接计算泊松比、杨氏模量等材料本构参数,为材料性能评估提供一站式数据支撑。光学非接触应变测量通过荧光体和涂层技术实现测量。浙江VIC-2D数字图像相关技术应变测量系统
光学非接触应变测量应用于不同材料的应变测量。美国CSI视频引伸计测量系统
光学非接触应变测量的原理主要基于光学原理,利用光学测量系统来测量物体的应变情况。具体来说,这种测量方式通过光线照射在被测物体上,并测量反射光线的位移来计算应变情况。在实际应用中,光学非接触应变测量系统结合了激光或数码相机与记录系统和图像测量技术。通过捕捉物体表面的图像,并利用图像处理技术,可以精确计算物体在测试过程中的多轴位移、应变和应变率。这种测量方法中最常见的技术包括激光器、光学线扫描仪和数字图像相关(DIC)软件。例如,激光器可以发射激光束照射在被测物体上,然后通过测量反射光的位移来计算应变。而DIC软件则可以通过分析物体表面的图像变化,计算出物体的位移和应变。美国CSI视频引伸计测量系统