云南光学数字图像相关技术应变与运动测量系统

光纤光栅传感器的光栅在应变测量中存在抗剪能力较差的问题。为了适应不同的基体结构，需要开发相应的封装方式，如直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等。直接埋入式封装通常将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后，预埋进混凝土等结构中进行应变测量，例如在桥梁、楼宇、大坝等工程中。然而，对于已有的结构进行监测时，只能进行表贴式封装，例如对现役飞机的载荷谱进行监测。无论采用哪种封装形式，由于材料的弹性模量以及粘贴工艺的不同，光学非接触应变测量中的应变传递过程必然会造成应变传递损耗，导致光纤光栅所测得的应变与基体实际应变不一致。因此，在进行光学非接触应变测量时，需要考虑这种应变传递损耗的影响。为了解决这个问题，可以采取一些措施来减小应变传递损耗。例如，在封装过程中选择合适的材料，具有较高的弹性模量，以提高传感器的灵敏度和准确性。此外，粘贴工艺也需要精确控制，以确保光栅与基体之间的接触紧密，减小传递损耗。通过分析干涉条纹的变化，光学非接触应变测量可以准确地获取物体不同位置上的应变信息。云南光学数字图像相关技术应变与运动测量系统

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。重庆高速光学数字图像相关技术变形测量光学非接触应变测量在微观尺度下可用于测量生物体在受力过程中的应变分布。

应变式称重传感器是一种用于测量重量和压力的设备，它能够将机械力转换为电信号。当螺栓固定在结构梁或工业机器部件上时，该传感器可以感应到由于施加的力而导致的零件上的压力。这种传感器是工业称重和力测量的主要设备，具有高精度和高稳定性的特点。随着灵敏度和响应能力的不断改进，应变式称重传感器成为各种工业称重和测试应用的头选。在进行应变测量时，将仪表直接放置在机械部件上可以更加方便和经济高效。同时，也可以轻松地将传感器直接安装到机械或自动化生产设备上，以便更准确地测量重量和力。光学非接触应变测量是一种新兴的测量技术，它通过使用光学传感器来测量物体的应变。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许多优势。首先，它不需要与被测物体直接接触，因此可以避免由于接触引起的测量误差。其次，光学传感器具有高灵敏度和快速响应的特点，可以实时监测物体的应变变化。此外，光学非接触应变测量还可以在复杂的环境中进行测量，例如高温、高压或强磁场环境。

随着我国航空航天事业的迅猛发展，新型飞行器的飞行速度不断提高，这对其热防护结构提出了更高的要求。因此，热结构材料的高温力学性能成为热防护系统和飞行器结构设计的重要依据。数字图像相关法（DIC）是一种新兴的光学非接触应变测量方法，相比传统的变形测量方法，它具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高等优点，特别是在高温实验中具有独特的优势。在某单位的研究中，他们采用了两台高速相机来拍摄风洞中风载下垂尾模型的震颤情况。通过光学应变测量系统，他们分析了不同风速下各个位置（标记点）的振动情况以及散斑（C区域）的变形状态。通过这些数据，他们获得了该尾翼的振动模态参数和振型。光学非接触应变测量方法的优势在于它可以在不接触被测物体的情况下获取其应变信息。这对于高温实验来说尤为重要，因为传统的接触式应变测量方法在高温环境下往往无法正常工作。而光学非接触应变测量方法可以通过分析图像中的散斑变形来获取物体的应变信息，从而实现对高温结构的应变测量。光学非接触应变测量可以实时、非接触地测量微流体中流速和流动状态的变化。

光学非接触应变测量是一种利用光学原理进行应变测量的方法，它不需要与被测物体直接接触，通过光学设备获取物体表面的应变信息。其中，激光散斑术和数字图像相关术是常用的光学非接触应变测量方法。激光散斑术利用激光光束照射在物体表面上产生散斑图案，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。它可以实现对物体表面应变的精确测量，具有高精度和高灵敏度。数字图像相关术是一种基于图像处理技术的光学非接触应变测量方法。它利用数字图像处理的方法，对物体表面的图像进行分析和处理，得到物体表面的应变信息。数字图像相关术具有高精度和非接触的特点，同样被普遍应用于材料研究、结构分析和工程测试等领域。通过对图像的相关分析，可以得到物体表面的应变分布情况，从而对物体的力学性能进行评估和分析。光学非接触应变测量需要保持环境温度的稳定性，以确保测量结果的准确性。新疆VIC-2D非接触应变测量系统

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。云南光学数字图像相关技术应变与运动测量系统

对于公路监测而言，通常存在目标占地面积大、监测环境恶劣、复杂以及检测技术要求高的情况。因此，采用常规方式进行公路变形监测不能有效保障监测有效性，且劳动强度大，需要监测人员花费大量时间投入，自动化方面也存在欠缺。然而，运用GNSS技术可以解决这些问题。GNSS技术是一种全球导航卫星系统，通过接收多颗卫星发射的信号来进行定位。由于GNSS技术在定位上精确度高，且不需要通视，能够全天不间断持续工作，因此在操作上能够很大程度上节省劳动力并将监测提升到自动化程度。研究表明，采用GNSS实施水平位移观测时，能够有效发现公路变形在2厘米以内的位移矢量。这意味着，通过GNSS技术可以准确监测到公路的微小变形，及时发现潜在的问题，为公路维护和管理提供重要依据。即使在高程测量下，GNSS技术也能够将精度控制在10厘米之内，满足公路监测的要求。云南光学数字图像相关技术应变与运动测量系统