形变监测是对建筑物或结构物的形态变化进行精密测量的技术。这种技术可以捕捉建筑物的垂直下沉和水平偏移等关键信息，从而评估其结构的稳固性和安全性。这些数据不只可以为建筑师和工程师提供深入的洞察，以优化地基设计，还可以预防潜在的结构风险。在垂直下沉方面，形变监测能够揭示建筑物基础及其上部结构之间的相互作用。长期的下沉数据收集可以为我们提供关于土壤性能、基础设计和建筑物负载的宝贵信息。通过这些信息，我们可以更加深入地理解地基行为，并为未来的建筑设计提供实践指导。水平偏移是建筑物面临的另一个挑战，它可能由多种因素引起，如地震活动、土壤液化或基础滑坡。形变监测技术能够精确地捕捉这些偏移，使工程师可以在早期阶段识别潜在问题并采取必要的预防措施。现代形变监测技术通常依赖于先进的光学非接触测量工具。这些工具，如高精度激光扫描仪和三维成像系统，可以在不干扰建筑物正常使用的情况下进行高精度的测量。这种方法的优势在于其高效率、高精度和实时性，使得我们可以持续、全部地了解建筑物的形变情况。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发挥着重要的作用。上海全场数字图像相关技术测量装置

光学，这一物理学的重要分支，与我们的日常生活以及众多科技应用息息相关。在深入探究光的本质和行为的过程中，光学逐渐展现出了其在多个领域中的不可或缺的价值。历史上，光学主要关注可见光的性质和现象。但随着科学的进步，现代光学的研究范围已经极大地扩展，涵盖了从微波到γ射线等普遍电磁辐射领域。这不只深化了我们对光本质的理解，而且为众多技术领域提供了新的视角和解决方案。红外和紫外波段是光学应用的两个典型例子。在红外领域，光学技术助力红外成像和通信，让我们在黑暗中也能“看见”，并实现了远程、高速和无线通信。而在紫外领域，光谱分析和紫外激光技术为化学、生物和医疗等领域提供了强大的工具。然而，光学不只局限于这些专业领域。在破坏性实验中，非接触式应变测量光学仪器能够安全、精确地测量物体表面的应变，避免了传统接触式测量可能带来的损害。但现有的仪器在某些方面仍有不足，如检测头的角度调节稳定性和多角度高速拍摄功能，以及补光仪器的位置调节灵活性。这些问题限制了测量效果和应用范围。上海光学非接触测量光学非接触应变测量具有高精度、高灵敏度、高速测量和非破坏性等优势。

金属应变计是一种用于测量物体应变的装置，其实际应变计因子可以从传感器制造商或相关文档中获取，通常约为2。由于应变测量通常很小，只有几个毫应变（10⁻³），因此需要精确测量电阻的微小变化。例如，当测试样本的实际应变为500毫应变时，应变计因子为2的应变计可以检测到电阻变化为2(50010⁻⁶)=0.1%。对于120Ω的应变计，变化值只为0.12Ω。为了测量如此小的电阻变化，应变计采用基于惠斯通电桥的配置概念。惠斯通电桥由四个相互连接的电阻臂和激励电压VEX组成。当应变计与被测物体一起安装在电桥的一个臂上时，应变计的电阻值会随着应变的变化而发生微小的变化。这个微小的变化会导致电桥的电压输出发生变化，从而可以通过测量输出电压的变化来计算应变的大小。除了传统的应变测量方法外，光学非接触应变测量技术也越来越受到关注。这种技术利用光学原理来测量材料的应变，具有非接触、高精度和高灵敏度等优点。它通常使用光纤光栅传感器或激光干涉仪等设备来测量材料表面的位移或形变，从而间接计算出应变的大小。这种新兴的测量技术为应变测量带来了新的可能性，并在许多领域中得到了普遍应用。

外部变形描述的是物体外部形态及其在空间中的位置变化，例如倾斜、裂缝、垂直和水平的位移等。据此，变形观测可以分为垂直位移观测（也被称为沉降观测）、水平位移观测（通常称为位移观测）、倾斜观测、裂缝观测，以及其他如风振观测、阳光观测和基坑回弹观测等多种类型。垂直位移观测主要是通过测量物体的高度变化来识别其是否发生沉降。这种观测常常依赖于水准仪或全站仪进行，这些工具能够精确地测量出物体的高度变化。水平位移观测则是通过测量物体在水平方向上的位置变化来判断其是否发生位移。其常用的观测方法包括使用全站仪、全球定位系统（GPS）和测距仪等。这些工具可以提供物体在水平方向上的精确位置信息。倾斜观测是通过测量物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，它们可以提供物体倾斜角度的精确测量结果。裂缝观测则是通过测量物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，这些方法可以提供物体裂缝的位置、长度和宽度等信息。而风振观测则是通过测量物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利用光的干涉现象，通过测量光的相位差来获取物体表面的应变信息。

随着我国航空航天的飞速发展，新型飞行器的速度持续攀升，这对热防护结构的性能提出了严峻挑战。热结构材料在高温下的力学性能成为设计热防护系统和飞行器结构的关键因素。在众多应变测量方法中，数字图像相关法（DIC）以其独特优势崭露头角。DIC是一种先进的光学非接触应变测量技术。与传统的应变测量方法相比，DIC具有普遍的应用范围、强大的环境适应性、简便的操作以及高精度的测量能力。特别是在高温实验中，DIC展现了无可比拟的优势。在某研究机构的实验中，他们采用两台高速相机捕捉风洞中垂尾模型的震颤情况。借助先进的光学应变测量系统，研究人员分析了不同风速下各标记点的振动状态以及散斑（C区域）的变形情况。这些数据为获取尾翼的振动模态参数和振型提供了有力支持。光学非接触应变测量在材料力学、结构工程和生物医学等领域具有普遍的应用。上海VIC-Gauge 2D视频引伸计

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。上海全场数字图像相关技术测量装置

光学测量领域中，光学应变测量和光学干涉测量是两种重要的技术手段。虽然它们都属于光学测量，但在测量原理和应用背景上存在明显差异。首先，让我们深入探讨光学应变测量的工作原理。这种测量技术的中心是通过捕捉物体表面的形变来推断其内部的应力分布状态。该过程主要依赖于光栅投影和图像处理技术。具体实施步骤包括将光栅投射到目标物体表面，随后使用高精度相机或其他光学传感器捕捉光栅形变图像。通过对这些图像进行一系列复杂而精密的处理和分析，我们能够得到物体表面的应变分布信息。与光学应变测量相比，光学干涉测量在方法上有着本质的不同。它是一种直接测量物体表面形变的技术，主要利用光的干涉现象来实现。在光学干涉测量中，一束光源被分为两束，分别沿不同路径传播，并在某一点重新汇合。当物体表面发生形变时，这两束光的相位关系会发生相应的变化。通过精确测量这种相位变化，我们可以获取物体表面的形变信息。总的来说，光学应变测量和光学干涉测量虽然都是光学测量的重要分支，但在工作原理和应用范围上具有明显的区别。光学应变测量通过间接方式推断物体内部的应力状态，而光学干涉测量则直接测量物体表面的形变。上海全场数字图像相关技术测量装置

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