光学,这一物理学的重要分支,与我们的日常生活以及众多科技应用息息相关。在深入探究光的本质和行为的过程中,光学逐渐展现出了其在多个领域中的不可或缺的价值。历史上,光学主要关注可见光的性质和现象。但随着科学的进步,现代光学的研究范围已经极大地扩展,涵盖了从微波到γ射线等普遍电磁辐射领域。这不只深化了我们对光本质的理解,而且为众多技术领域提供了新的视角和解决方案。红外和紫外波段是光学应用的两个典型例子。在红外领域,光学技术助力红外成像和通信,让我们在黑暗中也能“看见”,并实现了远程、高速和无线通信。而在紫外领域,光谱分析和紫外激光技术为化学、生物和医疗等领域提供了强大的工具。然而,光学不只局限于这些专业领域。在破坏性实验中,非接触式应变测量光学仪器能够安全、精确地测量物体表面的应变,避免了传统接触式测量可能带来的损害。但现有的仪器在某些方面仍有不足,如检测头的角度调节稳定性和多角度高速拍摄功能,以及补光仪器的位置调节灵活性。这些问题限制了测量效果和应用范围。光学应变测量具有高精度和高分辨率的特点,可以准确测量物体的应变情况。安徽VIC-3D非接触总代理
钢材的品质评估涉及对裂纹、孔洞和夹渣的细致检查,而焊缝的完整性则通过检查夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸不足等问题来衡量。对于连接元素如铆钉或螺栓,检验人员会寻找漏焊、漏检、错位、烧穿和其他焊接缺陷,同时确保焊脚尺寸精确。为了进行这些详细的检查,检验人员采用多种方法,包括外观检验、X射线、超声波、磁粉和渗透性测试。在这些方法中,超声波检测因其在金属材料中的高频率和精确性而被普遍应用。这种方法灵敏度高,测试准确,能够在不损害材料的情况下提供关于其内部结构的详细信息。在超声波检测中,纵波和横波是两种主要的技术。纵波主要用于探测材料内部的缺陷,如裂纹和孔洞,而横波则更适用于评估焊缝的质量,检测如夹渣和气泡等问题。这两种波的传播速度和衰减模式与材料的物理性质紧密相关,因此通过分析这些波的特性,可以准确地判断材料的质量。安徽VIC-3D非接触总代理光学非接触应变测量为非破坏性,通过光束与被测物体互动进行测量,不会对被测物体造成损伤。
在理想条件下,应变计的电阻应当随应变变动而变动。然而,由于应变计和样本材料的温度变化,电阻也可能发生变化。为了进一步控制温度对应变计的影响,我们可以在电桥中使用两个应变计,构建1/4桥应变计配置类型II。在此配置中,一个应变计(R4)处于工作状态,直接测量样本的应变,而另一个应变计(R3)则固定在热触点附近,并不与样本直接连接,且平行于应变主轴。这样的设置意味着应变对虚拟电阻的影响几乎可以忽略不计,而任何温度变化对两个应变计的影响却是相同的。由于两个应变计经历的温度变化相同,因此电阻比和输出电压(Vo)都保持稳定,从而明显降低了温度对应变测量的干扰。这种双应变计的设计是一种有效的温度补偿策略,提高了应变测量的准确性和可靠性。光学非接触应变测量是一项前面技术,它利用光学原理,通过测量光的散射或反射来获取样本的应变信息,而无需直接接触样本。相比传统的接触式应变测量方法,光学非接触应变测量具有更高的精度、灵敏度和无损性。
变形测量是对物体形态、大小、位置等进行精细化测量的过程。基于不同的测量策略与精度需求,变形测量可被划分为多种类型。静态水准测量是其中的一种主流方法,特别适用于地表高程变动的测量。在这种测量中,观测点高差均方误差是一个中心参数,它表示在静态水准测量中获取的水准点高差之间的均方误差,或者相邻观测点间断面高差的等效相对均方误差。这个参数能够有效地反映测量的稳定性和精确度。电磁波测距三角高程测量是另一种普遍应用的变形测量方法,此方法主要利用电磁波的传播属性来测量物体的高程变化。在这种测量方法中,观测点高差均方误差同样是一个关键参数,用于评估测量结果的精确性和可靠性。除了高差测量外,观测点坐标的精确性在变形测量中也扮演着关键角色。观测点坐标的均方差是对获取的坐标值进行精确度评估的一个重要参数,包括坐标值的均误差、坐标差的均方差、相对于基线的等效观测点均方差,以及建筑物或构件相对于底部固定点的水平位移分量的均方差。这些参数共同提供了对测量结果准确性和稳定性的全部反映。观测点位置的中误差是通过计算观测点坐标中误差的平方根并乘以√2得到的。这个参数对于评估整体测量精度具有重要的参考价值。光学非接触应变测量在桥梁、高楼等结构的应变监测中具有重要应用价值。
随着我国航空航天的飞速发展,新型飞行器的速度持续攀升,这对热防护结构的性能提出了严峻挑战。热结构材料在高温下的力学性能成为设计热防护系统和飞行器结构的关键因素。在众多应变测量方法中,数字图像相关法(DIC)以其独特优势崭露头角。DIC是一种先进的光学非接触应变测量技术。与传统的应变测量方法相比,DIC具有普遍的应用范围、强大的环境适应性、简便的操作以及高精度的测量能力。特别是在高温实验中,DIC展现了无可比拟的优势。在某研究机构的实验中,他们采用两台高速相机捕捉风洞中垂尾模型的震颤情况。借助先进的光学应变测量系统,研究人员分析了不同风速下各标记点的振动状态以及散斑(C区域)的变形情况。这些数据为获取尾翼的振动模态参数和振型提供了有力支持。光学非接触应变测量可远程、高精度地监测物体的微小形变,避免了对被测物体的干扰。江西三维全场非接触式应变测量
全息干涉术高精度、高灵敏度,适用于材料研究和结构分析;激光散斑术简单快速,适合实时监测。安徽VIC-3D非接触总代理
光学非接触应变测量技术是通过先进的光学手段,对物体表面的应变进行精确测量的方法。在这其中,数字图像相关法和激光散斑法被普遍应用。数字图像相关法是一种依赖于图像处理技术的测量方法。该方法首先通过光学设备捕获物体表面的图像,然后运用图像处理算法对图像进行细致的处理,从而提取出关键区域的特征信息。此后,利用相关分析方法,将捕获的图像与预设的参考图像进行比对,进而精确地计算出物体表面的应变状况。数字图像相关法因其高精度、高灵敏度及实时反馈的优点,特别适用于动态应变的测量场景。激光散斑法则是一种基于散斑现象的光学测量方法。该方法使用激光光源照射物体表面,从而形成特定的散斑图案。随后,通过光学设备采集这些散斑图案,并运用图像处理算法进行处理,以提取散斑图案的特征信息。通过对散斑图案的深入分析,能够准确计算出物体表面的应变情况。激光散斑法具有高灵敏度且无损伤的特点,因此特别适用于微小应变的测量。总的来说,数字图像相关法和激光散斑法为光学非接触应变测量领域提供了有效的解决方案,它们在各自的适用范围内均表现出了优越的性能和准确性。安徽VIC-3D非接触总代理