应变的测量是工程和科学领域中不可或缺的一部分,而应变计则是较常用的测量工具之一。这种传感器能够精确地捕捉物体的应变变化,其工作原理是电阻与应变之间的正比关系。在众多类型的应变计中,粘贴式金属应变计因其可靠性和易用性而备受青睐。粘贴式金属应变计的中心部分是由细金属丝或金属箔构成的格网。这种特殊的结构使得金属丝或箔在平行于应变方向时能够承受更大的应变。格网通过基底与测试样本紧密相连,从而确保样本所受的应变能够有效地传递到应变计上,进而引起电阻的相应变化。评价应变计性能的一个关键参数是应变灵敏度,我们通常用应变计因子(GF)来衡量。这个参数反映了电阻变化与长度变化或应变之间的比率,GF值越大,意味着应变计对于应变的反应越敏锐。除了传统的接触式测量方法,现代技术还提供了光学非接触应变测量的可能性。这种方法巧妙地运用了光学原理,无需直接接触测试样本即可测量其应变。由于避免了与样本的直接接触,这种方法可以很大程度减少对样本的干扰。通过使用如光栅、激光干涉仪等先进设备,光学非接触应变测量技术能够实现高精度、高效率的测量。 光学应变测量利用光的相位或强度变化,高精度、高灵敏度地捕捉微小应变变化。四川高速光学非接触式变形测量
安装应变计需要花费大量时间和资源,而不同电桥配置之间差别也很大。粘贴式应变计数量、电线数量以及安装位置都会影响到安装所需的工作量。一些电桥配置甚至要求应变计安装在结构的反面,这种要求难度很大,甚至无法实现。1/4桥类型I单需安装一个应变计和2根或3根电线,因而是比较简单的配置类型。应变测量十分复杂,多种因素会影响测量效果。因此,要得到可靠的测量结果,就需要恰当地选择和使用电桥、信号调理、连线以及DAQ组件。例如,没有应变时,应变计应用引起的电阻容差和应变会生成一定量的初始偏置电压。同样,长导线会增加电桥臂的电阻,从而增加了偏置误差并且使电桥输出敏感性降低。 湖北VIC-3D数字图像相关应变测量装置在汽车工程领域,光学非接触测量可以用于测量汽车零部件在受力情况下的应变分布,优化汽车设计。
三维应变测量技术对于塑性材料研究是非常重要的工具,它采用可移动式非接触测量头,可方便地整合应用到静态、动态、高速和高温等测量环境中,可详细地测量材料存在的复杂特性,甚至可用于材料的力学实验,例如杯突实验、抗拉实验、拉弯实验以及剪切实验。比传统的应变计测量,可以获得更详细的数据信息,可对数字仿真做更详细的对比和评价。结合光、电、计算机等技术的优点,光学三维测量技术达到了非接触性、无破坏性、精度和分辨率高以及测量速度快的特点,在弹性塑性材料等特殊测量领域受到很大的关注。
应用领域光学非接触应变测量在材料科学、工程领域以及其他许多应用中具有广泛的应用前景。以下是一些主要的应用领域:材料性能测试:用于测试各种材料的力学性能,如拉伸、压缩、弯曲等过程中的应变变化。工程结构监测:在桥梁、建筑、飞机等工程结构的监测中,用于实时检测结构的应变状态,评估结构的安全性和稳定性。生物医学:在生物医学领域,用于测量生物组织的应变变化,如血管、心脏等的应变状态。高温环境测量:在高温环境下,传统的接触式应变测量方法往往无法满足需求,而光学非接触应变测量可以克服这一难题,实现高温环境下的应变测量。 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。
在应变测量时,根据所使用的应变片的数量和测量目的,可以使用各种连接方法。在四分之一桥方法中,较多使用3线式连接来消除温度变化对导线电阻的影响。但是,导线电阻相关的灵敏系数修正以及连接部分的接触电阻变化等会产生测量误差。因此,开发出了的独特的1计4线应变测量法,省去了根据导线电阻校正灵敏系数的需要,消除了由接触电阻引起的测量误差。在温度恒定的条件,即使被测构件未承受应力,应变计的指示应变也会随着时间的增加而逐渐变化,即零点漂移(零漂)。 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。上海全场数字图像相关技术应变测量
三维应变测量技术常用的光学方法有光栅片法、激光干涉仪法和数字图像相关法(DIC)等。四川高速光学非接触式变形测量
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,帮助我们去防止一些变压器问题的发生。对变压器进行绕组变形测量就是为了找到一个快而有用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,测量绕组变形就越必要。 四川高速光学非接触式变形测量