基于视场分离的长标距高精度光学引伸计

发布时间：2021-08-01 11:22

　　受相机分辨率的限制和离面刚体位移的影响,基于二维数字图像相关（2D-DIC）的光学引伸计的应变测量精度往往不高。为解决由相机分辨率不足而带来的问题,提出了一种视场分离装置,该装置利用一块直角棱镜与两块反射镜,将相机的连续视场分离成相隔一定距离的两个独立视场,大大增加了光学引伸计的标距,从而有效减小相机分辨率不足给光学引伸计带来的应变误差。此外,选取远心镜头成像以减少离面运动对2D-DIC引伸计的影响。最后,分别开展了静态实验和单轴拉伸实验来验证该引伸计的可行性。实验结果表明,应变结果的均方根误差都在6με以内,基于视场分离的光学引伸计是一种高精度的应变测量技术。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

试样和改进装置

共开展了两组实验,其一为静态实验,对未加载试样在使用视场分离装置前、后的状态下,以2 frame/s的速率分别采集一组时长为30 s的序列图像,研究引伸计的静态误差;其二为不锈钢试样的单轴拉伸实验,将基于视场分离的改进引伸计与应变片的测试结果进行对比。为验证重复性,在试样弹性阶段进行了5次重复的拉伸试验。实验初荷载为0.4 kN,采集一幅图像作为参考图像,将应变仪读数清零,然后每加载0.4 kN采一幅图像,并记录下应变仪上的读数,直至4.4 kN结束实验。两组实验中光学引伸计选择相机上、下视场中两个点作为标距点,利用2D-DIC算法进行位移计算,图像子区大小为51×51 pixel。4 实验结果分析与讨论

标距的标定图

【参考文献】：
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本文编号：3315433