外部变形描述的是物体外部形态及其在空间中的位置变化,例如倾斜、裂缝、垂直和水平的位移等。据此,变形观测可以分为垂直位移观测(也被称为沉降观测)、水平位移观测(通常称为位移观测)、倾斜观测、裂缝观测,以及其他如风振观测、阳光观测和基坑回弹观测等多种类型。垂直位移观测主要是通过测量物体的高度变化来识别其是否发生沉降。这种观测常常依赖于水准仪或全站仪进行,这些工具能够精确地测量出物体的高度变化。水平位移观测则是通过测量物体在水平方向上的位置变化来判断其是否发生位移。其常用的观测方法包括使用全站仪、全球定位系统(GPS)和测距仪等。这些工具可以提供物体在水平方向上的精确位置信息。倾斜观测是通过测量物体的倾斜角度来判断其是否发生倾斜。常用的观测方法包括倾斜仪、倾角传感器和全站仪等,它们可以提供物体倾斜角度的精确测量结果。裂缝观测则是通过测量物体表面的裂缝情况来判断其是否发生裂缝。常用的观测方法包括裂缝计、裂缝标记和摄影测量等,这些方法可以提供物体裂缝的位置、长度和宽度等信息。而风振观测则是通过测量物体在强风作用下的振动情况来判断其是否发生变形。光学非接触应变测量实现动态应力的高精度测量。VIC-2D非接触测量系统

研索仪器基于 DIC 技术构建的产品矩阵,展现了光学非接触测量的全场景适配能力。作为美国 Correlated Solutions 公司(全球 DIC 技术创始者)的中国区合作伙伴,研索仪器引入的 VIC 系列产品涵盖从平面到立体、从静态到动态的全维度测量需求。VIC-2D 平面应变场测量系统以超过 1,000,000 数据点 / 秒的处理速度,支持光学畸变与 SEM 漂移校正,成为材料平面力学测试的高效工具;VIC-3D 表面应变场测量系统则实现了多尺度、多物理场的综合测量,其行业前沿的精度与可重复性,可满足从微观材料到大型结构的复杂测试需求。福建VIC-2D数字图像相关技术应变测量装置典型的DIC测量系统一般由CCD摄像机、照明光源、图像采集卡及计算机组成。

光学非接触应变测量技术可以实现对这些设备的应变测量,为设计和改进提供重要的数据支持。其次,光学非接触应变测量技术可以用于能源领域。在能源领域中,例如核电站和石油化工等行业,设备在高温环境下工作,需要进行应变测量来评估其结构的可靠性和耐久性。光学非接触应变测量技术可以实现对这些设备的应变测量,为设备的安全运行提供重要的数据支持。此外,光学非接触应变测量技术还可以用于汽车制造领域。在汽车制造领域中,引擎和排气系统等部件在高温环境下工作,需要进行应变测量来评估其结构的性能和可靠性。光学非接触应变测量技术可以实现对这些部件的应变测量,为汽车的设计和改进提供重要的数据支持。
在材料科学、结构工程与生物力学等领域,应变测量是揭示材料力学行为、评估结构安全性的关键手段。传统应变测量依赖电阻应变片、引伸计等接触式传感器,虽具有高精度与低成本优势,但在高温、腐蚀、高速加载或微纳尺度等极端条件下,接触式方法的局限性日益凸显。光学非接触应变测量技术凭借其非侵入、全场测量、高空间分辨率及动态响应能力,正逐步成为复杂环境下应变分析的优先选择工具。本文将从光学测量的物理基础出发,系统梳理主流技术路线,探讨其技术挑战与创新方向,并结合典型应用场景展现其工程价值。光学非接触应变测量通过数字信号处理实现应变测量。

光学非接触应变测量常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测距仪、全站仪等。构件的变形形式有梁、屋架的挠曲、屋架的倾斜、柱的侧向等,应根据试验对象选用不同的方法及仪器。在测量小跨、屋架挠度时,可以采用简易拉线法,或选用基准点采用水平仪测平。房屋框架的倾斜变位测量,一般是将吊锤从上弦固定到下弦处,光学非接触应变测量其倾斜值,记录倾斜方向。可采用粘贴10mm左右厚、50-80mm宽的石膏饼粘贴牢固,以判断裂缝是否发展为宜,可采用粘贴石膏法。还可在裂缝的两边粘贴几对手持应变计,用手持应变计测量变形发展情况。光学非接触应变测量利用光的干涉原理,实现了对物体应变的非接触测量。安徽全场非接触式测量
光学系统的对齐不准确会导致光学非接触应变测量的误差,因此精确的对齐工具和调整校准是必要的。VIC-2D非接触测量系统
外部变形是指变形体的外部形状及其空间位置的变化,如倾斜、裂缝、垂直和水平位移。因此,变形观测可分为垂直位移观测(通常称为沉降观测)、水平位移观测(常称为位移观测)、倾斜观测、裂缝观测,以及风振观测、阳光观测和基坑回弹观测。垂直位移观测是通过测量变形体的高度变化来判断其是否发生沉降。这种观测通常使用水准仪或全站仪进行,可以精确地测量变形体的高度变化。水平位移观测是通过测量变形体在水平方向上的位置变化来判断其是否发生位移。常用的观测方法包括全站仪、全球定位系统(GPS)和测距仪等。这些方法可以提供变形体在水平方向上的精确位置信息。倾斜观测是通过测量变形体的倾斜角度来判断其是否发生倾斜。常用的观测方法包括倾斜仪、倾角传感器和全站仪等。这些方法可以提供变形体倾斜角度的精确测量结果。裂缝观测是通过测量变形体表面的裂缝情况来判断其是否发生裂缝。常用的观测方法包括裂缝计、裂缝标记和摄影测量等。这些方法可以提供变形体裂缝的位置、长度和宽度等信息。风振观测是通过测量变形体在强风作用下的振动情况来判断其是否发生变形。VIC-2D非接触测量系统