在现今这个安全至上的社会,应变测量的重要性日益凸显。应变,这一物理量,精妙地揭示了物体在外部力量和复杂温度场影响下的局部形变程度。为机械构造和强度分析提供了有力工具,也为确保机械设备的平稳运行提供了关键方法。无论是在翱翔天际的航空领域,还是在庞大工程机械、通用机械以及道路交通等领域,应变测量都发挥着不可或缺的作用。应变测量的方法千姿百态,每一种方法都配备了专门的传感器。在众多传感器中,电阻应变片凭借其高灵敏度、快速响应、低成本、便捷安装、轻巧以及小标距等特性,成为应用普遍的宠儿。然而,随着科技的进步,一种名为光学非接触应变测量的新兴技术正在悄然崭露头角。光学非接触应变测量,这一前沿技术,巧妙运用光学原理,对被测物体进行无接触的应变测量。它不只避免了传统方法中可能引发的干扰和损伤,还提高了测量的准确度和效率。在这一技术中,光纤布拉格光栅传感器扮演着中心角色。这种传感器基于光纤中的布拉格光栅原理,通过准确测量光纤中的光频移,从而准确计算出应变的大小。 光学非接触应变测量技术还可用于测量透明材料的厚度和位置,如玻璃、塑料等。安徽VIC-3D非接触式应变测量系统

在海上测控过程中,测量船需要综合考虑船舶航行、颠簸摇晃、船体变形等多种因素的影响,而惯导设备是校准各项误差、影响比较终测控精度的重要设备之一。在鉴定任务期间,测控系统船姿船位组承担主要任务,气象预报、网信、常规保障设备等多系统相互配合,平台惯导、捷联惯导(含卫星导航)、光电经纬仪、变形测量系统等多套设备共同参与,各岗位操作娴熟、各系统配合默契、各设备运行稳定,在连续奋战8个昼夜后,圆满完成对新增惯导的外场检测、实际应用考核、精度鉴定和性能检验。 安徽全场数字图像相关应变测量典型的DIC测量系统一般由CCD摄像机、照明光源、图像采集卡及计算机组成。

对钢材的性能的应变测量主要是检查裂纹、孔、夹渣等,对焊缝主要是检查夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸不够等,对铆钉或螺栓主要是检查漏焊、漏检、错位、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸等。检验方法主要有外观检验、X射线、超声波、磁粉、渗透性等。超声波在金属材料测量中对频率要求高,功率不需要过大,因此测量灵敏度高,测试精度高。超声测量一般采用纵波测量和横波测量(主要用来测量焊缝)。用超声检查钢结构时,要求测量点的平整度、光滑。
应用领域光学非接触应变测量在材料科学、工程领域以及其他许多应用中具有广泛的应用前景。以下是一些主要的应用领域:材料性能测试:用于测试各种材料的力学性能,如拉伸、压缩、弯曲等过程中的应变变化。工程结构监测:在桥梁、建筑、飞机等工程结构的监测中,用于实时检测结构的应变状态,评估结构的安全性和稳定性。生物医学:在生物医学领域,用于测量生物组织的应变变化,如血管、心脏等的应变状态。高温环境测量:在高温环境下,传统的接触式应变测量方法往往无法满足需求,而光学非接触应变测量可以克服这一难题,实现高温环境下的应变测量。 数字图像相关术运用图像处理技术,分析物体表面图像,精确评估物体的力学性能。

对于复合材料的拉伸试验,可以使用试样一侧的单应变测量来测量轴向应变。然而,通过在试样的相对两侧进行测量并计算它们的平均值,可以得到更一致和准确的结果。使用平均应变测量对于压缩测试至关重要,因为两次测量之间的差异用于检查试样是否过度弯曲。通常在拉伸和压缩测试中确定泊松比需要额外测量横向应变。剪切试验时需要确定剪切应变,剪切应变可以通过测量轴向和横向应变来计算。在V型缺口剪切试验中,应变分布不均匀且集中在试样的缺口之间,为了更加准确测量这些局部应变需要使用应变仪。 在汽车工程领域,光学非接触测量可以用于测量汽车零部件在受力情况下的应变分布,优化汽车设计。江西VIC-2D非接触测量
光纤布拉格光栅传感器是光学非接触应变测量的中心,通过测量光纤中的光频移确定应变大小。安徽VIC-3D非接触式应变测量系统
振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代,其工作原理如下:钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率,当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时,安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化,导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值,能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的优点是具有较强的抗干扰能力,在进行远距离输送时信号失真非常小,测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响,传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。 安徽VIC-3D非接触式应变测量系统