湖北全场三维非接触测量系统

可以采用相似材料结构模型实验的手段，以钢筋混凝土框架结构为研究对象，通过数字散斑的光学非接触应变测量方式，获取强烈地震作用下模型表面的三维全场位移及应变数据。应变计作为应变测量的工具，存在着贴片过程繁琐，测量精度严重依赖其贴片质量，对环境温度敏感等问题。此外，应变计无法进行全场测量，难以捕捉到关键位置的变形出现的初始位置，当框架结构发生较大范围的变形或断裂，应变计在试件出现断裂时容易损坏，影响测试数据的质量。变形观测周期的确定应以能系统地反映所测建筑变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则。湖北全场三维非接触测量系统

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）。北京光学非接触测量电气部分包括负荷测量系统和变形测量系统组成。

光学非接触式测量在汽车研发中的应用，比较常见的就是汽车三维扫描逆向。三维扫描是一种很常见的非接触式测量技术应用，不论是激光、白光还是蓝光的三维扫描设备，都不需要接触被测物体，即可测量物体的空间点坐标，重构物体的三维形貌。在汽车研发中，研发人员经常会对一些曲面较多且不规则的零部件做逆向，这些零部件不单难以测量，效率低下，而且勉强测量后逆向的误差也较大。在三维扫描技术发展并应用之后，汽车逆向的效率和精度均有了大幅度提升。

采用三维光学测量技术，可以通过全场非接触式测量方式，测试关键部位变形和损伤的起始位置，并实时记录车桥结构表面的全场变形。能直观地看到测量区域内全部的位移应变数据色谱图，获取全场数百万个点的位移应变数据，而不是位移计或者应变片单有的几十个读数。基于车桥制造商客户的需求，三维技术工程师分别采用光学非接触全场应变测量系统、三维摄影测量系统，测试车桥在两端施加载荷的工况过程中，结构表面的位移变化以及部件材料的应变变化。对于工程变形观测而言，变形体和监视对象可以是各种建（构）筑物。

振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代，其工作原理如下：钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率，当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时，安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化，导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值，能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的优点是具有较强的抗干扰能力，在进行远距离输送时信号失真非常小，测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响，传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。非接触式光学测量系统的位移精度高达10μm。北京光学非接触测量

应变测量基于光学原理，具有效率高、无破坏性、工作距离大等特点。湖北全场三维非接触测量系统

理想情况下，应变计的电阻单随应变的变化而变化。 但是，应变计材料和样本材料也会随温度变化而变化。通过在电桥中使用两个应变计，1/4桥应变计配置类型II有助于进一步减少温度的影响。通常一个应变计(R4)处于工作状态，而另一个应变计(R3)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，温度的影响也得到了比较小化。湖北全场三维非接触测量系统

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