非接触式高温高速应变位移测量分析系统

非接触式高温高速应变位移测量分析系统
1.	工作原理
采用高分辨数字工业摄像机，并选用合适的镜头，视频测量仪器可以对小到1mm、大到**过100m的被测物进行测量。
此仪器采用亚像素技术。亚像素技术，是一种图像计算方法，一般情况下，图像的较小单位是像素，即是说，图像是有一系列的像素点组成。但是，利用这种亚像素技术，可以将一个像素再进行细分，认为一个像素是有多个亚像素组成。比如：通过一种计算方法，可以把一个像素细分成10个亚像素，这样的话，可以识别的较小单位由原来的一个像素，变成1/10个像素，那么测量精度也就提高了10倍。此仪器在测量小试样的时候，可分辨1/500个像素。
视频测量仪器利用本公司**的图像计算方法，利用亚像素技术，可**测量摄像机图像上目标点的位置。不需要设定专门的目标点。比如以下特征点都可以用做测量的目标点。
?	自然的纹理（比如：建筑物的表面特征）
?	标记笔做的标记
?	喷漆产生的斑点
2.	使用意义
2.1 功能
准确跟踪视频中*的目标点的位置，一个目标点相当于一个位移传感器，两个目标点相当于一个应变传感器。
?	可实时**测量三维参数：
?	位移                应变
?	距离                角位移
?	速度                加速度
?	泊松比
?	应力/应变曲线、模数（需要另外提供载荷信号）
?	可实时测量多个目标点，目标点的数量取决于所用计算机的性能。
?	可同步测量多个参数；比如：同时测量位移、变形、泊松比等等。
可拍摄实验过程，后期对录像进行再分析。
2.2 优点（与传统接触式传感器相比）
非接触式应变位移测量仪与传统的传感器相比，在**测量精度高（应变精度5个微应变，位移精度0.05微米）的情况下，可以进行：


此仪器可以解决接触式传感器普遍遇到的一些问题。比如：小试样、大变形、表面光滑等等。具体区别见下表：

	非接触式应变位移测量仪	传统传感器（如：引伸计、应变片等）
		性能	可能遇到的问题
工作方式	非接触式	接触式	打滑（特别是在疲劳试验时）
无法固定在试样上
试样断裂可能损坏传感器
测量对象	所有材质的试样；
试样尺寸范围广	常规尺寸的材料	特殊材料无法测量
小试样无法测量
大试样需要贴大量应变片
测量量程	任意设定标距：
从几个毫米，到几米均可		***出量程
测量环境	宽泛：高温、潮湿、高速等	常规条件	
测量方向	平面内任意方向
多点同时测量	单一方向	测量不同方向需要更多的应变片
可测参数	位移、应变、泊松比等等	一种传感器实现一种功能	

非接触式应变位移测量仪，可以解决接触式传感器存在的以上问题。
3.	用途及测量案例
非接触式应变位移测量仪可以动态实时测量应变、位移、泊松比等等。广泛应用于：材料测试领域、结构检测领域、组合件测量领域。
3.1 材料测试领域
3.1.1 测量精度（材料力学测试）
在材料领域里，主要是用于测量小试样的变形。广泛应用于各种力学试验机上，作为一种非接触式的多点式引伸计进行使用。
这时采用材料测试**镜头，非接触式应变位移测量仪的测量精度为：
 应变：5个微应变
位移：0.05微米
3.1.2 应用领域
?	各种材料的力学测试（可与试验机相连）。
比如：金属、塑料、橡胶、复合材料、高分子材料、混凝土、皮革、光纤、薄膜、木材、岩土、生物材料等等
?	可调整标距
?	可实现测量信号的反馈控制
比如：与疲劳试验机相连，实现应变信号的反馈控制。
?	特殊条件下的测量：
高温测量：800度以上时，可能需要滤光片
              高速冲击、高频振动：需要高速摄像机
              损伤和破坏性实验：
              疲劳试验、测泊松比、裂纹的繁衍 等等
3.2 土木矿业测试领域
3.2.1 测量精度（土木矿业领域力学测试）
在土木矿业领域里，主要是用于测量大型结构件的变形。广泛应用于各种振动台上，作为一种非接触式的多点式位移计和应变片进行使用。
这时采用土木矿业领域**镜头，非接触式应变位移测量仪的测量精度为：
 应变：50个微应变
位移：0.01毫米
3.2.2 应用领域
?	各种混凝土墙体模型破坏实验。
?	各类建筑物模型振动台实验
?	相似材料模拟实验
?	压缩实验
?	结构件的检测

3.3 机械测试领域
3.3.1 测量精度（机械领域力学测试）
在机械领域里，主要是用于测量大小机械结构件的变形。广泛应用于各种实验环境，作为一种非接触式的多点式位移计和应变片进行使用。
这时采用机械领域**相机和镜头，非接触式应变位移测量仪的测量精度为：
 应变：50个微应变
位移：0.01毫米
3.3.2 应用领域
?	汽车整车及各部件的各类工况实验
?	风洞实验
?	高速冲击实验
?	高温环境实验

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