非接觸式高溫應(yīng)變位移測量分析系統(tǒng)
1. 工作原理
采用高分辨數(shù)字工業(yè)攝像機，并選用合適的鏡頭，視頻測量儀器可以對小到1mm、大到過100m的被測物進行測量。
此儀器采用亞像素技術(shù)。亞像素技術(shù)，是一種圖像計算方法，一般情況下，圖像的單位是像素，即是說，圖像是有一系列的像素點組成。但是，利用這種亞像素技術(shù)，可以將一個像素再進行細(xì)分，認(rèn)為一個像素是有多個亞像素組成。比如：通過一種計算方法，可以把一個像素細(xì)分成10個亞像素，這樣的話，可以識別的單位由原來的一個像素，變成1/10個像素，那么測量也就了10倍。此儀器在測量小試樣的時候，可分辨1/500個像素。
視頻測量儀器利用本公司的圖像計算方法，利用亞像素技術(shù)，可測量攝像機圖像上目標(biāo)點的位置。不需要設(shè)定專門的目標(biāo)點。比如以下特征點都可以用做測量的目標(biāo)點。
l 自然的紋理（比如：建筑物的表面特征）
l 標(biāo)記筆做的標(biāo)記
l 噴漆產(chǎn)生的斑點
2. 使用意義
2.1 功能
準(zhǔn)確跟蹤視頻中目標(biāo)點的位置，一個目標(biāo)點相當(dāng)于一個位移傳感器，兩個目標(biāo)點相當(dāng)于一個應(yīng)變傳感器。
2 可實時測量三維參數(shù)：
? 位移 應(yīng)變
? 距離 角位移
? 速度 加速度
? 泊松比
? 應(yīng)力/應(yīng)變曲線、模數(shù)（需要另外提供載荷信號）
2 可實時測量多個目標(biāo)點，目標(biāo)點的數(shù)量取決于所用計算機的性能。
2 可同步測量多個參數(shù)；比如：同時測量位移、變形、泊松比等等。
可拍攝實驗過程，后期對錄像進行再分析。
2.2 優(yōu)點（與傳統(tǒng)接觸式傳感器相比）
非接觸式應(yīng)變位移測量儀與傳統(tǒng)的傳感器相比，在測量高（應(yīng)變5個微應(yīng)變，位移0.05微米）的情況下，可以進行：
|
此儀器可以解決接觸式傳感器普遍遇到的一些問題。比如：小試樣、大變形、表面光滑等等。具體區(qū)別見下表：
非接觸式應(yīng)變位移測量儀 | 傳統(tǒng)傳感器（如：引伸計、應(yīng)變片等） | ||
性能 | 可能遇到的問題 | ||
工作方式 | 非接觸式 | 接觸式 | 打滑（是在疲勞試驗時） 無法固定在試樣上 試樣斷裂可能損壞傳感器 |
測量對象 | 材質(zhì)的試樣； 試樣尺寸范圍廣 | 常規(guī)尺寸的材料 | 材料無法測量 小試樣無法測量 大試樣需要貼大量應(yīng)變片 |
測量量程 | 任意設(shè)定標(biāo)距： 從幾個毫米，到幾米均可 | 容易出量程 | |
測量環(huán)境 | 寬泛：高溫、潮濕、等 | 常規(guī)條件 | |
測量方向 | 平面內(nèi)任意方向 多點同時測量 | 單一方向 | 測量不同方向需要更多的應(yīng)變片 |
可測參數(shù) | 位移、應(yīng)變、泊松比等等 | 一種傳感器實現(xiàn)一種功能 |
非接觸式應(yīng)變位移測量儀，可以解決接觸式傳感器存在的以上問題。
3. 用途及測量
非接觸式應(yīng)變位移測量儀可以動態(tài)實時測量應(yīng)變、位移、泊松比等等。廣泛應(yīng)用于：材料測試領(lǐng)域、結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域、組合件測量領(lǐng)域。
3.1 材料測試領(lǐng)域
3.1.1 測量（材料力學(xué)測試）
在材料領(lǐng)域里，主要是用于測量小試樣的變形。廣泛應(yīng)用于各種力學(xué)試驗機上，作為一種非接觸式的多點式引伸計進行使用。
這時采用材料測試鏡頭，非接觸式應(yīng)變位移測量儀的測量為：
應(yīng)變：5個微應(yīng)變
位移：0.05微米
3.1.2 應(yīng)用領(lǐng)域
l 各種材料的力學(xué)測試（可與試驗機相連）。
比如：金屬、塑料、橡膠、復(fù)合材料、高分子材料、混凝土、皮革、光纖、薄膜、木材、巖土、生物材料等等
l 可調(diào)整標(biāo)距
l 可實現(xiàn)測量信號的反饋控制
比如：與疲勞試驗機相連，實現(xiàn)應(yīng)變信號的反饋控制。
l 條件下的測量：
高溫測量：800度以上時，可能需要濾光片
沖擊、高頻振動：需要攝像機
損傷和破壞性實驗：
疲勞試驗、測泊松比、裂紋的繁衍 等等
3.2 土木礦業(yè)測試領(lǐng)域
3.2.1 測量（土木礦業(yè)領(lǐng)域力學(xué)測試）
在土木礦業(yè)領(lǐng)域里，主要是用于測量大型結(jié)構(gòu)件的變形。廣泛應(yīng)用于各種振動臺上，作為一種非接觸式的多點式位移計和應(yīng)變片進行使用。
這時采用土木礦業(yè)領(lǐng)域鏡頭，非接觸式應(yīng)變位移測量儀的測量為：
應(yīng)變：50個微應(yīng)變
位移：0.01毫米
3.2.2 應(yīng)用領(lǐng)域
l 各種混凝土墻體模型破壞實驗。
l 各類建筑物模型振動臺實驗
l 相似材料模擬實驗
l 壓縮實驗
l 結(jié)構(gòu)件的檢測
3.3 機械測試領(lǐng)域
3.3.1 測量（機械領(lǐng)域力學(xué)測試）
在機械領(lǐng)域里，主要是用于測量大小機械結(jié)構(gòu)件的變形。廣泛應(yīng)用于各種實驗環(huán)境，作為一種非接觸式的多點式位移計和應(yīng)變片進行使用。
這時采用機械領(lǐng)域相機和鏡頭，非接觸式應(yīng)變位移測量儀的測量為：
應(yīng)變：50個微應(yīng)變
位移：0.01毫米
3.3.2 應(yīng)用領(lǐng)域
l 汽車整車及各部件的各類工況實驗
l 風(fēng)洞實驗
l 沖擊實驗
l 高溫環(huán)境實驗
