光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)是近年來快速發(fā)展的材料力學(xué)性能測(cè)試方法，其原理是通過光學(xué)手段獲取材料表面變形信息，進(jìn)而計(jì)算應(yīng)變場(chǎng)分布。與傳統(tǒng)接觸式測(cè)量相比，該技術(shù)具有全場(chǎng)測(cè)量、不干擾被測(cè)對(duì)象等優(yōu)勢(shì)。研索儀器科技（上海）有限公司在該領(lǐng)域的技術(shù)積累已形成完整解決方案。當(dāng)前主流的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)主要包括：數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）電子散斑干涉術(shù)（ESPI）數(shù)字全息干涉術(shù)光柵投影輪廓術(shù)，數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)詳解系統(tǒng)組成架構(gòu)(1)圖像采集系統(tǒng)：高分辨率工業(yè)相機(jī)（500萬像素以上）長(zhǎng)工作距顯微鏡頭（可選）同步觸發(fā)控制單元多相機(jī)立體視覺配置(2)照明系統(tǒng)：同軸冷光源照明高均勻度面光源脈沖式激光光源（高速應(yīng)用）(3)軟件分析平臺(tái)：三維位移場(chǎng)重構(gòu)算法應(yīng)變計(jì)算引擎數(shù)據(jù)可視化模塊第三方數(shù)據(jù)接口關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)位移測(cè)量分辨率：0.01像素應(yīng)變測(cè)量范圍：0.005%-200%，采集幀率：100,000fps（高速型）視場(chǎng)范圍：1mm2-1m2（可調(diào)）。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、材料科學(xué)等領(lǐng)域。廣東全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置

數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）：原理：通過比較物體變形前后兩幅或多幅數(shù)字圖像中特征點(diǎn)的位移變化，來計(jì)算物體的應(yīng)變場(chǎng)。優(yōu)點(diǎn)：全場(chǎng)測(cè)量、精度高、易于實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于材料測(cè)試、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。電子散斑干涉術(shù)（ESPI）：原理：通過將激光照射到物體表面，并利用CCD相機(jī)記錄物體表面散射的光波干涉條紋，來測(cè)量物體表面的微小變形。特點(diǎn)：高靈敏度、高分辨率。激光干涉儀法：原理：利用激光干涉原理測(cè)量物體表面的位移變化，進(jìn)而推導(dǎo)出應(yīng)變。應(yīng)用：適用于高精度測(cè)量和動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量。山東光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)總代理在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)可用于測(cè)量人體皮膚的應(yīng)變變化，用于醫(yī)學(xué)研究、病理診斷等領(lǐng)域。

技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)非接觸性：避免了傳統(tǒng)接觸式測(cè)量可能引入的誤差和損傷，保持被測(cè)試物體的完整性和原始狀態(tài)。高精度：能夠在微小尺度下精確測(cè)量應(yīng)變，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持工程分析和決策。全場(chǎng)測(cè)量：能夠同時(shí)測(cè)量物體表面的全場(chǎng)應(yīng)變分布，有助于了解物體的變形情況。高效率：快速獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制的能力。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、土木工程、機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。例如，在航空航天領(lǐng)域，它用于飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)；在土木工程領(lǐng)域，它用于監(jiān)測(cè)大型建筑物和橋梁的結(jié)構(gòu)健康；在機(jī)械制造領(lǐng)域，它用于評(píng)估機(jī)械部件的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它用于研究生物組織的力學(xué)性能和變形行為。

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)是一種通過光學(xué)原理來測(cè)量物體表面應(yīng)變的方法。它可以實(shí)時(shí)、精確測(cè)量材料的應(yīng)變分布，無需直接接觸被測(cè)物體，避免了傳統(tǒng)接觸式應(yīng)變測(cè)量中可能引入的干擾和破壞。該技術(shù)的原理主要基于光學(xué)干涉原理和光柵衍射原理。通過使用激光光源照射在被測(cè)物體表面，光線會(huì)發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。當(dāng)被測(cè)物體受到應(yīng)變時(shí)，其表面形狀和光程會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致干涉或衍射圖樣的變化。通過分析這些變化，可以推導(dǎo)出被測(cè)物體表面的應(yīng)變分布情況。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)在工程領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以用于材料力學(xué)性能的研究、結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測(cè)、應(yīng)力分布的分析等。例如，在航空航天領(lǐng)域，可以利用該技術(shù)來評(píng)估飛機(jī)機(jī)翼的應(yīng)變分布情況，以確保其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。在材料科學(xué)研究中，該技術(shù)可以用于研究材料的力學(xué)性能和變形行為，為材料設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供重要的參考。總之，光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)通過光學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面應(yīng)變的測(cè)量，具有非接觸、實(shí)時(shí)、精確等特點(diǎn)。 三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)用于研究新材料力學(xué)性能，如彈性模量、泊松比等，以及材料在受力或變形過程中的失效行為。

對(duì)于公路監(jiān)測(cè)而言，通常存在目標(biāo)占地面積大、監(jiān)測(cè)環(huán)境較惡劣、復(fù)雜以及檢測(cè)技術(shù)要求偏高情況，因此若在對(duì)公路變形監(jiān)測(cè)上采用常規(guī)方式并不能夠有效保障監(jiān)測(cè)有效性，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，需要監(jiān)測(cè)人員花費(fèi)大量時(shí)間去投入，在自動(dòng)化方面處于欠缺狀態(tài)。但若運(yùn)用了GNSS技術(shù)，由于這類技術(shù)在定位上精確度高，且不需要通視，能夠全天不間斷持續(xù)工作，因此在操作上能夠很大節(jié)省勞動(dòng)力并將監(jiān)測(cè)提升到自動(dòng)化程度。研究發(fā)現(xiàn)，在采用了GNSS實(shí)施水平位移觀測(cè)時(shí)，能有效發(fā)現(xiàn)公路變形在2厘米以內(nèi)的位移矢量；即使在高程測(cè)量下也能夠?qū)⒕瓤刂圃?0厘米之內(nèi)。利用光學(xué)原理進(jìn)行非接觸應(yīng)變測(cè)量，有效評(píng)估鋼材中孔洞的大小和分布，保障質(zhì)量。山東光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)總代理

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量利用全息干涉術(shù)和激光散斑術(shù)，通過光的干涉和散斑圖案分析物體表面應(yīng)變。廣東全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置

    振弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器的研究起源于20世紀(jì)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(dāng)張力發(fā)生變化時(shí)其自振頻率也會(huì)隨之發(fā)生改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，安裝在其上的振弦式傳感器內(nèi)的鋼弦張力發(fā)生變化，導(dǎo)致其自振頻率發(fā)生變化。通過測(cè)試鋼弦振動(dòng)頻率的變化值，能夠計(jì)算得出測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力變化值。振弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器的突出特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的抗干擾能力，在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時(shí)信號(hào)失真非常小，測(cè)量值不受導(dǎo)線電阻變化以及溫度變化的影響，傳感器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、制作與安裝過程比較方便。 廣東全場(chǎng)非接觸式測(cè)量裝置