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)=。对于120Ω的应变计,变化值只为Ω。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。它能够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。研索仪器光学非接触全场应变测量系统可覆盖从静态到动态(万帧/秒)的变形过程。湖北VIC-2D数字图像相关应变测量装置

机械式应变测量方法:机械式应变测量已经有很长的历史,其主要利用百分表或千分表测量变形前后测试标距内的距离变化而得到构件测试标距内的平均应变。工程测量中使用的机械式应变测量仪器主要包括手持应变仪和千分表引伸计。机械式应变测量方法主要突出的特点是读数直观、环境适应能力强、可重复性使用等。但需要人工读数、费时费力、精度差,对于应变测点数量众多的桥梁静载试验显然不合适。因此,除了少数室内模型试验的特殊需要,工程结构中很少使用。云南全场三维数字图像相关技术变形测量光学非接触应变测量应用于光电效应材料的应力分析。

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。
对钢材的性能测量主要是检查裂纹、孔、夹渣等,对焊缝主要是检查夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸不够等,对铆钉或螺栓主要是检查漏焊、漏检、错位、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸等。检验方法主要有外观检验、X射线、超声波、磁粉及渗透性等。超声波在金属材料检测中对频率要求高,功率不需要过大,因此检测灵敏度高,测试精度高。超声检测一般采用纵波检测和横波检测(主要用来检测焊缝)。用超声检查钢结构时,要求测量点的平整度、光滑。光学非接触应变测量是一种非接触式的测量方法,通过光学原理来测量物体表面的应变情况。

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。光学应变测量通过光栅投影和图像处理技术,实现了对物体表面应变的非接触测量。湖南VIC-Gauge 2D视频引伸计应变测量系统
光学非接触应变测量计算物质加工状态中的应力分析。湖北VIC-2D数字图像相关应变测量装置
随着我国社会经济和科学技术的快速发展,土木建设工程规模也在不断扩大,建筑的造型、功能以及技术逐渐多样化、复杂化、大型化,与之相关的设备、材料、技术也不断更新,对土木工程领域的测量分析难度更是不断提升。因此,提高该领域测量精度和简化测量操作流程是及待解决的问题。传统土木工程测试多使用应变片、位移传感器等方式,实验前的准备工作相当繁琐,也无法满足超高层、超大跨度、特大跨度桥梁、大型复杂结构等建筑测量需求。光学应变测量系统借助机器视觉和数字图像相关技术让科研人员更便捷地观察测量混合结构在应力作用下的性能表现,为土木工程领域中的测量实验注入新的发展动能。湖北VIC-2D数字图像相关应变测量装置