湖北三維全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-11-22

隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,新型飛行器的飛行速度不斷提高,這對(duì)其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。因此,熱結(jié)構(gòu)材料的高溫力學(xué)性能成為熱防護(hù)系統(tǒng)和飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)是一種新興的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法,相比傳統(tǒng)的變形測(cè)量方法,它具有適用范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單和測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn),特別是在高溫實(shí)驗(yàn)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在某單位的研究中,他們采用了兩臺(tái)高速相機(jī)來(lái)拍攝風(fēng)洞中風(fēng)載下垂尾模型的震顫情況。通過(guò)光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),他們分析了不同風(fēng)速下各個(gè)位置(標(biāo)記點(diǎn))的振動(dòng)情況以及散斑(C區(qū)域)的變形狀態(tài)。通過(guò)這些數(shù)據(jù),他們獲得了該尾翼的振動(dòng)模態(tài)參數(shù)和振型。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法的優(yōu)勢(shì)在于它可以在不接觸被測(cè)物體的情況下獲取其應(yīng)變信息。這對(duì)于高溫實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)尤為重要,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的接觸式應(yīng)變測(cè)量方法在高溫環(huán)境下往往無(wú)法正常工作。而光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法可以通過(guò)分析圖像中的散斑變形來(lái)獲取物體的應(yīng)變信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測(cè)量。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)能夠確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性,并保持設(shè)備的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。湖北三維全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置

湖北三維全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

應(yīng)變式傳感器是一種常用的測(cè)量重量和壓力的傳感器,它能夠?qū)C(jī)械力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)螺栓固定在結(jié)構(gòu)梁或工業(yè)機(jī)器部件上時(shí),應(yīng)變式傳感器可以感測(cè)到施加在零件上的力對(duì)其造成的壓力。應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是工業(yè)稱(chēng)重和力測(cè)量的主要設(shè)備,它能夠提供高精度和高穩(wěn)定性的稱(chēng)重結(jié)果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的靈敏度和響應(yīng)能力也在不斷提高,使得它們成為各種工業(yè)稱(chēng)重和測(cè)試應(yīng)用的理想選擇。在一些情況下,直接將傳感器放置在機(jī)械部件上進(jìn)行稱(chēng)重更加方便和經(jīng)濟(jì)。這種稱(chēng)重單元中的應(yīng)變測(cè)量可以更準(zhǔn)確地測(cè)量重量和力,并且傳感器可以直接安裝在機(jī)械或自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備上??傊瑧?yīng)變式傳感器是一種重要的測(cè)量重量和壓力的設(shè)備,它能夠?qū)C(jī)械力轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并提供高精度和高穩(wěn)定性的稱(chēng)重結(jié)果。在工業(yè)稱(chēng)重和測(cè)試應(yīng)用中,它們是一種理想的選擇。貴州掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量在橋梁、高樓等結(jié)構(gòu)的應(yīng)變監(jiān)測(cè)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。

湖北三維全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量是一種利用光學(xué)原理進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量的方法,它不需要與被測(cè)物體直接接觸,通過(guò)光學(xué)設(shè)備獲取物體表面的應(yīng)變信息。其中,激光散斑術(shù)和數(shù)字圖像相關(guān)術(shù)是常用的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法。激光散斑術(shù)利用激光光束照射在物體表面上產(chǎn)生散斑圖案,通過(guò)對(duì)散斑圖案的分析,可以得到物體表面的應(yīng)變信息。激光散斑術(shù)具有高靈敏度和非接觸的特點(diǎn),因此在材料研究、結(jié)構(gòu)分析和工程測(cè)試等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面應(yīng)變的精確測(cè)量,具有高精度和高靈敏度。數(shù)字圖像相關(guān)術(shù)是一種基于圖像處理技術(shù)的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方法。它利用數(shù)字圖像處理的方法,對(duì)物體表面的圖像進(jìn)行分析和處理,得到物體表面的應(yīng)變信息。數(shù)字圖像相關(guān)術(shù)具有高精度和非接觸的特點(diǎn),同樣被普遍應(yīng)用于材料研究、結(jié)構(gòu)分析和工程測(cè)試等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)圖像的相關(guān)分析,可以得到物體表面的應(yīng)變分布情況,從而對(duì)物體的力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估和分析。

安裝應(yīng)變計(jì)需要耗費(fèi)大量時(shí)間和資源,并且不同的電橋配置之間存在明顯差異。應(yīng)變計(jì)數(shù)量、電線數(shù)量以及安裝位置的不同都會(huì)影響安裝所需的工作量。有些電橋配置甚至要求應(yīng)變計(jì)安裝在結(jié)構(gòu)的反面,這種要求難度很大,甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。其中,1/4橋類(lèi)型I是相對(duì)簡(jiǎn)單的配置類(lèi)型,只需要安裝一個(gè)應(yīng)變計(jì)和2根或3根電線。然而,應(yīng)變測(cè)量本身非常復(fù)雜,多種因素會(huì)影響測(cè)量效果。因此,為了獲得可靠的測(cè)量結(jié)果,需要恰當(dāng)?shù)剡x擇和使用電橋、信號(hào)調(diào)理、連線以及數(shù)據(jù)采集組件。例如,在應(yīng)變計(jì)應(yīng)用時(shí),由于電阻容差和應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生一定量的初始偏置電壓,沒(méi)有應(yīng)變時(shí)的電橋輸出會(huì)受到影響。因此,在測(cè)量前需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn),以消除這種偏置。此外,長(zhǎng)導(dǎo)線會(huì)增加電橋臂的電阻,從而增加偏置誤差并降低電橋輸出的敏感性。因此,在安裝過(guò)程中需要注意導(dǎo)線的長(zhǎng)度和材質(zhì)選擇,以減小這種影響。綜上所述,應(yīng)變測(cè)量是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù),需要考慮多個(gè)因素。只有在正確選擇和使用電橋、信號(hào)調(diào)理、連線以及數(shù)據(jù)采集組件的情況下,才能獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。通過(guò)光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量,可以獲得納米材料的應(yīng)力分布和應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,有助于優(yōu)化納米器件的性能。

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電阻應(yīng)變測(cè)量(電測(cè)法)是一種普遍應(yīng)用且適應(yīng)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法之一。它利用電阻應(yīng)變計(jì)作為敏感元件,應(yīng)用應(yīng)變儀作為測(cè)量?jī)x器,通過(guò)測(cè)量來(lái)確定受力構(gòu)件上的應(yīng)力和應(yīng)變。在電阻應(yīng)變測(cè)量中,首先將應(yīng)變計(jì)(也稱(chēng)為應(yīng)變片或電阻片)牢固地貼在待測(cè)構(gòu)件上。當(dāng)構(gòu)件受到外力作用時(shí),會(huì)發(fā)生變形,從而導(dǎo)致應(yīng)變計(jì)的變形。這種變形會(huì)引起電阻的變化。為了測(cè)量這種微小的電阻變化,通常采用電橋電路。電橋電路由四個(gè)電阻組成,其中一個(gè)電阻是應(yīng)變計(jì)。當(dāng)應(yīng)變計(jì)受到應(yīng)變時(shí),其電阻值發(fā)生變化,導(dǎo)致電橋不平衡。通過(guò)調(diào)節(jié)電橋中的其他電阻,使得電橋恢復(fù)平衡,可以測(cè)量到電橋中的電流或電壓變化。這個(gè)變化與應(yīng)變計(jì)的電阻變化成正比。為了提高測(cè)量的精度和靈敏度,通常會(huì)使用信號(hào)放大器對(duì)電流或電壓進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理,可以轉(zhuǎn)換成構(gòu)件的應(yīng)變值,并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。電阻應(yīng)變測(cè)量方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先,它可以適用于各種不同材料和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,如金屬、塑料、混凝土等。其次,它可以實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量,不會(huì)對(duì)待測(cè)構(gòu)件造成破壞或干擾。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量利用物體的應(yīng)變數(shù)據(jù)可以建立應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系模型,從而轉(zhuǎn)化為應(yīng)力數(shù)據(jù)。福建掃描電鏡非接觸應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)

光學(xué)應(yīng)變測(cè)量是一種非接觸式測(cè)量方法,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和高分辨率的應(yīng)變測(cè)量。湖北三維全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置

鋼材性能的測(cè)量主要涉及裂紋、孔洞、夾渣等方面,而焊縫的檢測(cè)則主要關(guān)注夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透以及焊腳尺寸不足等問(wèn)題。對(duì)于鉚釘或螺栓,主要檢查漏焊、漏檢、錯(cuò)位、燒穿、漏焊、未焊透以及焊腳尺寸等。檢驗(yàn)方法包括外觀檢驗(yàn)、X射線、超聲波、磁粉、滲透性等。超聲波在金屬材料檢測(cè)中要求頻率高,功率不需要過(guò)大,因此具有高檢測(cè)靈敏度和測(cè)試精度。超聲檢測(cè)通常采用縱波檢測(cè)和橫波檢測(cè)(主要用于焊縫檢測(cè))。在使用超聲檢查鋼結(jié)構(gòu)時(shí),需要注意測(cè)量點(diǎn)的平整度和光滑度。超聲波檢測(cè)是一種非接觸的檢測(cè)方法,通過(guò)將超聲波傳入被測(cè)物體中,利用超聲波在材料中的傳播特性來(lái)檢測(cè)材料的內(nèi)部缺陷。超聲波的傳播速度和衰減特性與材料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān),因此可以通過(guò)分析超聲波的傳播特性來(lái)判斷材料的質(zhì)量。在超聲波檢測(cè)中,縱波檢測(cè)主要用于檢測(cè)材料的內(nèi)部缺陷,如裂紋、孔洞等;橫波檢測(cè)主要用于檢測(cè)焊縫的質(zhì)量,如夾渣、氣泡等。通過(guò)分析超聲波的反射、折射和散射等特性,可以確定缺陷的位置、形狀和大小,從而評(píng)估材料的質(zhì)量。湖北三維全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置