四川高速光学数字图像相关技术应变与运动测量系统

    光学非接触应变测量是一种利用光学原理和传感器技术，对物体表面的应变进行非接触式测量的方法。技术特点——非接触性：无需在物体表面安装传感器或夹具，避免了传统接触式测量方法对物体表面的损伤和测量误差。高精度：随着光学技术和传感器技术的不断发展，光学非接触应变测量的精度不断提高，可以满足高精度测量的需求。实时性：可以实时监测物体表面的应变变化，提供动态应变数据。全场测量：可以实现物体表面的全场应变测量，获得更较全的应变分布信息。适用范围广：适用于各种材料和形状的物体，包括高温、高压等恶劣环境下的测量。 一些新的技术被引入，如数字图像相关等，这些方法提高了测量的准确性和精度，还扩展了应变测量的应用范围。四川高速光学数字图像相关技术应变与运动测量系统

    刻写在光纤上的光栅传感器自身抗剪能力很差，在应变测量的应用中，需要根据实际需要开发相应的封装来适应不同的基体结构，通常采用直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等方式。埋入式一般是将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后，将其预埋进混凝土等结构中进行应变测量，如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴，如现役飞机的载荷谱监测等。无论是哪种封装形式，由于材料的弹性模量以及粘帖工艺的不同，在应变传递过程必将造成应变传递损耗，光纤光栅所测得的的应变与基体实际应变不一致。 三维全场非接触应变测量光学应变测量和光学干涉测量在原理和应用上有所不同，前者间接推断应力，后者直接测量形变。

通过将激光照射到物体表面，并利用CCD相机记录物体表面散射的光波干涉条纹，来测量物体表面的微小变形。ESPI具有灵敏度高、测量范围广、可用于动态测量等优点。光学非接触应变测量技术广泛应用于航空航天、汽车工程、材料科学等领域。在航空航天领域，它用于飞行器的结构健康监测；在汽车工业中，它应用于车辆结构件的应力分析和安全评估；在材料科学中，它用于评估不同材料的强度和耐久性，以及材料在各种环境条件下的应变响应。综上所述，光学非接触应变测量技术是一种先进、高效的应变测量方法，具有广泛的应用前景和重要的科学价值。

    机械式应变测量方法：机械式应变测量已经有很长的历史，其主要利用百分表或千分表测量变形前后测试标距内的距离变化而得到构件测试标距内的平均应变。工程测量中使用的机械式应变测量仪器主要包括手持应变仪和千分表引伸计。机械式应变测量方法主要优点是读数直观、环境适应能力强、可重复性使用等。但需要人工读数、费时费力、精度差，对于应变测点数量众多的桥梁静载试验显然不合适。因此，除了少数室内模型试验的特殊需要，工程结构中很少使用。 在生物医学领域，光学非接触应变测量技术可用于测量人体皮肤的应变变化，用于医学研究、病理诊断等领域。

    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，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。 对于微小的应变变化，光学非接触应变测量技术也能够进行准确测量。三维全场非接触应变测量

三维应变测量技术是一种用于测量物体三维应变状态的重要工程测量方法。四川高速光学数字图像相关技术应变与运动测量系统

    对于一些小型的变压器来说，要是绕组遭到变形严重的时候，比如扭曲、鼓包等，这也许会造成匝间短路，对于中型变压器来说呢，还有可能会致使主绝缘击穿。因此，这就必须对变压器的绕组变形进行测量，这就可以让我们了解到它的变形情况如何，帮助我们去预防一些变压器事故的发生。对变压器进行绕组变形测量就是为了找到一个快速、有效的方法测量变压器绕组变形，尤其是在设备明明已经出现了一些如短路这样的故障了，但是在一些比较常规的试验中你却依然没有发现它有任何的异常，越在这种情况下，有效测量绕组变形就越必要。 四川高速光学数字图像相关技术应变与运动测量系统