湖北全场三维非接触式应变测量装置

时间:2023年12月10日 来源:

光学非接触应变测量具有许多优势,其中较重要的是其高灵敏度。光学传感器可以通过测量物体表面的微小位移来计算应变量,因此具有很高的灵敏度。相比之下,传统的接触式应变测量方法需要对传感器进行校准,而且受到传感器自身的刚度限制,灵敏度较低。光学非接触应变测量方法可以实现对微小应变的准确测量,对于一些对应变测量要求较高的应用场景非常适用。例如,在材料研究和工程应用中,对材料的应变进行精确测量是非常重要的。光学非接触应变测量方法可以实时监测材料的应变变化,提供准确的数据支持。此外,光学非接触应变测量方法还具有非常好的空间分辨率。光学传感器可以通过光束的聚焦来实现对微小区域的测量,因此可以提供高分辨率的应变数据。这对于需要对材料的局部应变进行研究和分析的应用非常有帮助。另一个优势是光学非接触应变测量方法的非破坏性。传统的接触式应变测量方法需要将传感器与被测物体直接接触,可能会对被测物体造成损伤。而光学非接触应变测量方法可以通过光束与被测物体之间的相互作用来实现测量,不会对被测物体造成任何损伤。光学应变测量技术在动态应变分析和实时监测中具有普遍的应用前景。湖北全场三维非接触式应变测量装置

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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。美国CSI数字图像相关应变系统光学非接触应变测量方法简单易行,可以实时监测物体表面的应变变化。

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光学非接触应变测量是一种基于光学原理的测量方法,用于测量物体表面的应变分布。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无损、高精度、高灵敏度等优点,因此在材料科学、工程结构分析等领域得到了普遍应用。光学非接触应变测量的原理基于光的干涉现象。当光线通过物体表面时,会发生折射、反射、散射等现象,这些现象会导致光的相位发生变化。而物体表面的应变会引起光的相位差,通过测量光的相位差,可以间接得到物体表面的应变信息。具体而言,光学非接触应变测量通常采用干涉仪来测量光的相位差。干涉仪由光源、分束器、参考光路和待测光路组成。光源发出的光经过分束器分成两束,一束作为参考光经过参考光路,另一束作为待测光经过待测光路。在待测光路中,光线经过物体表面时会发生相位差,这是由于物体表面的应变引起的。待测光与参考光重新相遇时,它们会发生干涉现象。干涉现象会导致光的强度发生变化,通过测量光的强度变化,可以得到光的相位差。测量光的相位差可以使用干涉仪的输出信号进行分析。常见的分析方法包括使用相位计、干涉图案的变化等。通过对光的相位差进行分析,可以得到物体表面的应变信息。

在理想情况下,应变计的电阻应该随着应变的变化而变化。然而,由于应变计材料和样本材料的温度变化,电阻也会发生变化。为了进一步减少温度的影响,可以在电桥中使用两个应变计,其中1/4桥应变计配置类型II。通常情况下,一个应变计(R4)处于工作状态,而另一个应变计(R3)则固定在热触点附近,但并未连接至样本,且平行于应变主轴。因此,应变测量对虚拟电阻几乎没有影响,但是任何温度变化对两个应变计的影响都是一样的。由于两个应变计的温度变化相同,因此电阻比和输出电压(Vo)都没有变化,从而使温度的影响得到了较小化。光学非接触应变测量是一种先进的技术,可以实现对材料应变的精确测量,而无需直接接触样本。这种技术基于光学原理,通过测量光的散射或反射来获取应变信息。与传统的接触式应变测量方法相比,光学非接触应变测量具有许多优势,如高精度、高灵敏度和无损伤等。在光学非接触应变测量中,应变计起着关键作用。应变计是一种特殊的传感器,可以将应变转化为电阻变化。通过测量电阻的变化,可以确定材料的应变情况。光学非接触应变测量普遍应用于材料研究、结构分析和工程测试等领域。

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电阻应变测量(电测法)是一种普遍应用且适应性强的实验应力分析方法之一。它利用电阻应变计作为敏感元件,应用应变仪作为测量仪器,通过测量来确定受力构件上的应力和应变。在电阻应变测量中,首先将应变计(也称为应变片或电阻片)牢固地贴在待测构件上。当构件受到外力作用时,会发生变形,从而导致应变计的变形。这种变形会引起电阻的变化。为了测量这种微小的电阻变化,通常采用电桥电路。电桥电路由四个电阻组成,其中一个电阻是应变计。当应变计受到应变时,其电阻值发生变化,导致电桥不平衡。通过调节电桥中的其他电阻,使得电桥恢复平衡,可以测量到电桥中的电流或电压变化。这个变化与应变计的电阻变化成正比。为了提高测量的精度和灵敏度,通常会使用信号放大器对电流或电压进行放大。放大后的信号经过处理,可以转换成构件的应变值,并通过显示器显示出来。电阻应变测量方法具有许多优点。首先,它可以适用于各种不同材料和结构的构件,如金属、塑料、混凝土等。其次,它可以实现非接触式测量,不会对待测构件造成破坏或干扰。光学非接触应变测量是一种不会对物体表面造成损伤的测量方法。湖北高速光学非接触应变系统

光学非接触应变测量具有高灵敏度,能准确测量微小应变。湖北全场三维非接触式应变测量装置

光学应变测量的分辨率是指测量系统能够分辨的较小应变量。分辨率的大小取决于测量设备的性能和测量方法的选择。光学应变测量设备的分辨率通常可以达到亚微应变级别,这得益于光学测量方法的高灵敏度和高分辨率。其中,全场测量方法是常用的一种方法,如全息术和数字图像相关法。这些方法可以实现对整个被测物体表面的应变分布进行测量,从而提高了测量的分辨率。全息术利用干涉原理,将物体的应变信息记录在光波的干涉图样中,通过解析干涉图样可以得到应变分布的信息。数字图像相关法则是通过比较不同加载状态下的物体图像,利用图像的相关性来计算应变分布。除了全场测量方法,还有一些局部测量方法可以实现对特定区域的高精度测量,进一步提高了测量的分辨率。例如,光纤光栅传感器和激光干涉仪等。光纤光栅传感器是一种基于光纤的传感器,通过测量光纤中的光栅参数的变化来获得应变信息。激光干涉仪则是利用激光的干涉原理,通过测量干涉光的相位变化来计算应变分布。湖北全场三维非接触式应变测量装置

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