光学非接触应变测量是一种用于测量材料或结构体表面的应变情况，而无需直接接触样品的技术。这种技术通常基于光学原理和影像处理技术，能够提供高精度和非破坏性的应变测量。工作原理和技术：光栅投影测量：这种方法利用投影在表面上的光栅，通过测量光栅在不同应变下的形变来计算应变值。这种方法通常使用专门的投影系统和相机进行测量，精度可以达到亚微米级别。数字图像相关法：这种方法使用数字图像处理技术，通过分析连续图像的位移或形变来计算表面的应变。它可以在不同条件下进行测量，并且对材料表面的反射性质不敏感。全场激光干涉法：全场激光干涉法通过测量光干涉条纹的形变来确定表面的应变。这种方法适用于需要高空间分辨率和灵敏度的应变测量。数字全息干涉术：使用数字全息技术记录材料表面的光波场，通过分析光波场的变化来计算应变。这种方法通常需要复杂的实验装置和精密的光学设备。 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。上海三维全场非接触应变测量系统

    典型系统介绍——PMLABDIC-3D非接触式三维应变光学测量系统：该系统由中国科学技术大学与东南大学共同开发，采用非接触式光学测量方法，可准确测量物体的空间三维坐标以及位移和应变等数据。该系统利用数字图像处理基本原理，通过数字镜头采集图像，拍摄试件变形前后表面形貌特征，识别被测物体表面结构，然后通过三维重建以及数字图像相关性运算得出图像各像素的对应坐标。上海VIC-Gauge3D视频引伸计测量装置：该装置也是一种光学非接触应变测量设备，广泛应用于高温环境下的应变测量。通过比对已知应变的标准样品，实现对设备的准确校准，具有非接触、实时监测等优点。 上海高速光学数字图像相关测量系统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。

    常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测距仪、全站仪等。构件的变形形式有梁、屋架的挠曲、屋架的倾斜、柱的侧向等，应根据试验对象选用不同的方法及仪器。在测量小跨、屋架挠度时，可以采用简易拉线法，或选用基准点采用水平仪测平。房屋框架的倾斜变位测量，一般是将吊锤从上弦固定到下弦处，测量其倾斜值，记录倾斜方向。可采用粘贴10mm左右厚、50-80mm宽的石膏饼粘贴牢固，以判断裂缝是否发展为宜，可采用粘贴石膏法。还可在裂缝的两边粘贴几对手持应变计，用手持应变计测量变形发展情况。

    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。 光学非接触测量可以测量物体表面的全场应变分布，而不是只用于某个点或某个区域的应变情况。

    光学应变测量技术，一种高效且无损的非接触式测量方法，被普遍应用于多个领域以获取物体的应变分布信息。其工作原理基于光学干涉现象，通过精确测量物体表面的光学路径差，实现对物体应变状态的准确捕捉。在物体受到外力作用时，其表面会产生微小的形变，导致光的传播路径发生改变，进而形成干涉图案。光学应变测量技术正是通过精密捕捉并分析这些干涉图案的变化，从而得出物体表面的应变分布情况。这种测量方法的优点明显，它不只可以实现无损测量，避免了对被测物体的任何损伤，而且具有极高的测量精度和灵敏度。这使得光学应变测量技术能够实时、准确地监测物体的应变状态，为深入研究材料的力学性质和结构变化提供了重要的技术手段。在结构工程领域，光学应变测量技术可用于实时监测建筑物、桥梁等大型结构的应变分布，帮助工程师及时发现潜在的安全隐患，确保结构的安全性能。在生物医学领域，这项技术可用于精确测量人体组织的应变分布，为生物力学特性的研究和疾病诊断提供有力的支持。 光学非接触应变测量技术在材料力学、结构健康监测等领域具有普遍的应用前景。上海三维全场非接触应变测量系统

振弦式应变测量传感器具有较强的抗干扰能力。上海三维全场非接触应变测量系统

    光学应变测量技术是一项独特的技术，具有全场测量的能力，相比传统的应变测量方法，它能够在被测物体的整个表面上获取应变分布的信息。这种全场测量的能力使得光学应变测量技术在结构分析和材料性能评估中具有独特的优势，能够提供更全部、准确的应变数据。传统的应变测量方法通常受到许多限制，因为它们通常只能在有限的测量点上进行测量，而无法提供全场的应变信息。这意味着我们无法完全了解结构和材料的应变分布情况，从而无法做出准确的分析和评估。然而，光学应变测量技术的出现打破了这些限制。它使用光学传感器来实现对整个表面的应变测量，从而让我们获得更多的应变数据。这些数据不只可以帮助我们更好地了解结构和材料的应变分布情况，而且可以为我们的分析和评估提供更全部、准确的信息。 上海三维全场非接触应变测量系统

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