江苏光学数字图像相关技术变形测量

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。光学非接触应变测量可以实时监测物体表面的应变分布，为材料研究和结构设计提供重要的参考数据。江苏光学数字图像相关技术变形测量

光学非接触应变测量是一种利用光学原理来测量物体表面应变的方法。其中，全息干涉术和激光散斑术是两种常用的技术。全息干涉术利用全息干涉的原理来测量物体表面的应变。它通过将物体表面的应变信息转化为光的干涉图案来实现测量。具体而言，当光线照射到物体表面时，光线会被物体表面的形变所影响，从而产生干涉图案。通过对干涉图案的分析，可以得到物体表面的应变分布情况。全息干涉术具有高精度、高灵敏度和非接触的特点，因此在材料研究、结构分析和工程测试等领域得到普遍应用。激光散斑术是另一种常用的光学非接触应变测量方法。它利用激光光束照射到物体表面，通过物体表面的散射光产生散斑图案。物体表面的应变会导致散斑图案的变化，通过对散斑图案的分析，可以得到物体表面的应变信息。激光散斑术具有简单、快速、非接触的特点，适用于对物体表面应变进行实时监测和测量。山东VIC-3D非接触式应变测量装置现代光学应变测量设备利用高精度的光学元件和先进的信号处理技术，可以达到亚微米级的测量精度。

光纤光栅传感器的光栅在应变测量中存在抗剪能力较差的问题。为了适应不同的基体结构，需要开发相应的封装方式，如直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等。直接埋入式封装通常将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后，预埋进混凝土等结构中进行应变测量，例如在桥梁、楼宇、大坝等工程中。然而，对于已有的结构进行监测时，只能进行表贴式封装，例如对现役飞机的载荷谱进行监测。无论采用哪种封装形式，由于材料的弹性模量以及粘贴工艺的不同，光学非接触应变测量中的应变传递过程必然会造成应变传递损耗，导致光纤光栅所测得的应变与基体实际应变不一致。因此，在进行光学非接触应变测量时，需要考虑这种应变传递损耗的影响。为了解决这个问题，可以采取一些措施来减小应变传递损耗。例如，在封装过程中选择合适的材料，具有较高的弹性模量，以提高传感器的灵敏度和准确性。此外，粘贴工艺也需要精确控制，以确保光栅与基体之间的接触紧密，减小传递损耗。

变形监测主要是指物体在使用过程中由于应力等因素的影响而导致的形态变化。对于公路而言，由于荷载或修建因素的影响，更容易出现沉降变形等现象。实际上，变形监测也适用于建筑物，如水库、大桥等，对物体的沉降、变形、位移等方面的测量效果较好。在公路变形监测中，基本监测技术会采用水准测量方式，以了解公路是否存在沉降情况。水准测量是一种传统的测量方法，通过测量基准点的高程变化来判断公路是否发生沉降。然而，这种方法需要人工操作，耗时耗力，并且只能测量局部区域的变形情况。为了提高变形监测的效率和准确性，光学非接触应变测量技术被普遍应用于公路变形监测中。光学非接触应变测量技术利用光学原理，通过测量物体表面的形变来判断其变形情况。这种技术具有高精度、高效率、无需接触物体等优点，能够实时监测公路的变形情况。光学非接触应变测量技术主要包括激光测距、光栅测量和数字图像相关等方法。激光测距是利用激光束测量物体表面的距离变化，从而得到物体的形变情况。光学非接触应变测量具有高速测量的优势，可以实现实时测量，无需接触物体。

应变的测量方法有多种，其中比较常用的是应变计。应变计是一种能够测量物体应变的传感器，它的电阻与设备的应变成正比关系。在应变计中，粘贴式金属应变计是一种比较常用的类型。粘贴式金属应变计由细金属丝或按栅格排列的金属箔组成。这种设计使得金属丝/箔在并行方向中的应变量较大化。格网可以与基底相连，而基底直接连接到测试样本上。这样，测试样本所受的应变可以直接传输到应变计上，引起电阻的线性变化。应变计的基本参数是其对应变的灵敏度，通常用应变计因子(GF)来表示。应变计因子是电阻变化与长度变化或应变的比值。它描述了应变计对应变的敏感程度，越大表示应变计对应变的测量越敏感。光学非接触应变测量是一种利用光学原理来测量物体应变的方法。它不需要直接接触测试样本，因此可以避免对样本造成影响。光学非接触应变测量可以通过使用光栅或激光干涉仪等设备来实现。光学非接触应变测量方法可以实现对远距离物体的应变测量，具有远程测量的优势。江西VIC-2D数字图像相关技术测量系统

光学非接触应变测量在材料研究、结构分析和工程测试等领域得到普遍应用，能够提供精确的应变测量结果。江苏光学数字图像相关技术变形测量

在理想情况下，应变计的电阻应该随着应变的变化而变化。然而，由于应变计材料和样本材料的温度变化，电阻也会发生变化。为了进一步减少温度的影响，可以在电桥中使用两个应变计，其中1/4桥应变计配置类型II。通常情况下，一个应变计(R4)处于工作状态，而另一个应变计(R3)则固定在热触点附近，但并未连接至样本，且平行于应变主轴。因此，应变测量对虚拟电阻几乎没有影响，但是任何温度变化对两个应变计的影响都是一样的。由于两个应变计的温度变化相同，因此电阻比和输出电压(Vo)都没有变化，从而使温度的影响得到了较小化。光学非接触应变测量是一种先进的技术，可以实现对材料应变的精确测量，而无需直接接触样本。这种技术基于光学原理，通过测量光的散射或反射来获取应变信息。与传统的接触式应变测量方法相比，光学非接触应变测量具有许多优势，如高精度、高灵敏度和无损伤等。在光学非接触应变测量中，应变计起着关键作用。应变计是一种特殊的传感器，可以将应变转化为电阻变化。通过测量电阻的变化，可以确定材料的应变情况。江苏光学数字图像相关技术变形测量