在現今這個安全至上的社會,應變測量的重要性日益凸顯。應變,這一物理量,精妙地揭示了物體在外部力量和復雜溫度場影響下的局部形變程度。為機械構造和強度分析提供了有力工具,也為確保機械設備的平穩(wěn)運行提供了關鍵方法。無論是在翱翔天際的航空領域,還是在龐大工程機械、通用機械以及道路交通等領域,應變測量都發(fā)揮著不可或缺的作用。應變測量的方法千姿百態(tài),每一種方法都配備了專門的傳感器。在眾多傳感器中,電阻應變片憑借其高靈敏度、快速響應、低成本、便捷安裝、輕巧以及小標距等特性,成為應用普遍的寵兒。然而,隨著科技的進步,一種名為光學非接觸應變測量的新興技術正在悄然嶄露頭角。光學非接觸應變測量,這一前沿技術,巧妙運用光學原理,對被測物體進行無接觸的應變測量。它不只避免了傳統(tǒng)方法中可能引發(fā)的干擾和損傷,還提高了測量的準確度和效率。在這一技術中,光纖布拉格光柵傳感器扮演著中心角色。這種傳感器基于光纖中的布拉格光柵原理,通過準確測量光纖中的光頻移,從而準確計算出應變的大小。 激光干涉儀法:利用激光光束的干涉原理來測量物體表面的形變信息。通過測量光束的相位變化。美國CSI數字圖像相關測量系統(tǒng)
橡膠拉力試驗機采用直流伺服電機及調速系統(tǒng)一體化結構驅動同步帶減速機構,經減速后帶動絲杠副進行加載。電氣部分包括負荷測量系統(tǒng)和變形測量系統(tǒng)組成,所有的控制參數及測量結果均可以在大屏幕液晶上實時顯示。并具有過載保護、位移測量等功能。適用于橡膠、復合膜、軟質包裝材料、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、橡膠、紙張等產品的拉伸、剝離、撕裂、熱封、粘合等性能測試;能夠保存6次試驗數據及結果,具有曲線顯示,查詢等必要的功能。 河南VIC-Gauge 3D視頻引伸計應變測量光學非接觸測量由于不需要與被測物體直接接觸,因此避免了傳統(tǒng)接觸式測量方法可能帶來的誤差和損傷。
振弦式應變測量傳感器的研究起源于20世紀30年代,其工作原理如下:鋼弦在一定的張力作用下具有固定的自振頻率,當張力發(fā)生變化時其自振頻率也會隨之發(fā)生改變。當結構產生應變時,安裝在其上的振弦式傳感器內的鋼弦張力發(fā)生變化,導致其自振頻率發(fā)生變化。通過測試鋼弦振動頻率的變化值,能夠計算得出測點的應力變化值。振弦式應變測量傳感器的特點是具有較強的抗干擾能力,在進行遠距離輸送時信號失真非常小,測量值不受導線電阻變化以及溫度變化的影響,傳感器結構相對簡單、制作與安裝過程比較方便。
安裝應變計需要花費大量時間和資源,而不同電橋配置之間差別也很大。粘貼式應變計數量、電線數量以及安裝位置都會影響到安裝所需的工作量。一些電橋配置甚至要求應變計安裝在結構的反面,這種要求難度很大,甚至無法實現。1/4橋類型I單需安裝一個應變計和2根或3根電線,因而是比較簡單的配置類型。應變測量十分復雜,多種因素會影響測量效果。因此,要得到可靠的測量結果,就需要恰當地選擇和使用電橋、信號調理、連線以及DAQ組件。例如,沒有應變時,應變計應用引起的電阻容差和應變會生成一定量的初始偏置電壓。同樣,長導線會增加電橋臂的電阻,從而增加了偏置誤差并且使電橋輸出敏感性降低。 隨著計算機技術和圖像處理技術的不斷進步,三維應變測量技術的自動化和智能化水平也在不斷提高。
動態(tài)基準實時測量軟件用來獲取各測站點實時坐標數據,其實質是控制網的全自動測量。當全站儀測站點位于變形區(qū)域,為及時得到測站點的位置信息,將測站點納入控制網,控制網的已知點位于變形區(qū)域外,即為監(jiān)測控制網中的基準點。變形點監(jiān)測軟件包括各分控機上的監(jiān)測軟件和主控機上的數據庫管理軟件兩部分。分控機上的監(jiān)測軟件用來控制測量機器人按.要求的觀測時間、測量限差、觀測的點組進行測量,并將測量的結果寫入主控機上的管理數據庫中。 光學應變測量利用光的相位或強度變化,高精度、高靈敏度地捕捉微小應變變化。福建VIC-2D數字圖像相關技術應變測量
光學非接觸應變測量具有高精度、高靈敏度且無損被測物體的優(yōu)點,可實時監(jiān)測物體的應變狀態(tài)。美國CSI數字圖像相關測量系統(tǒng)
刻寫在光纖上的光柵傳感器自身抗剪能力很差,在應變測量的應用中,需要根據實際需要開發(fā)相應的封裝來適應不同的基體結構,通常采用直接埋入式、封裝后表貼式、直接表貼等方式。埋入式一般是將光纖光柵用金屬或其他材料封裝成傳感器后,將其預埋進混凝土等結構中進行應變測量,如橋梁、樓宇、大壩等。但在已有的結構上進行監(jiān)測只能進行表貼,如現役飛機的載荷譜監(jiān)測等。無論是哪種封裝形式,由于材料的彈性模量以及粘帖工藝的不同,在應變傳遞過程必將造成應變傳遞損耗,光纖光柵所測得的的應變與基體實際應變不一致。 美國CSI數字圖像相關測量系統(tǒng)