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非接触式视频测量仪介绍PPT(26张)
功能、应用
• 工作原理: 利用图像散斑识别技术,能够准确跟踪被测
物上点与点之间的运动
• 可精确测量二维的:位移、应变、速度、加速度、 角位移、弯曲度、泊松比、应力/应变曲线、模数 等等
• 点对点测量(两点间相当于一个传统传感器,可 任意指定测试点的位置和数量)
• 广泛应用于:材料(如:复合材料、高分子材料,(非)金属) 结构(如:风洞、桥梁、建筑、水坝等等) 部件
• 材料领域的应用 • 结构领域的应用 • 组件领域的应用
IMETRБайду номын сангаасM公司
• 15年致力于非接触式视频精确测量的研究
• 2007年首次运行视频测量仪器 • 部分客户举例:
Rolls Royce(劳斯莱斯) ThyssenKrupp(蒂森克虏伯) NPL( 英国国家物理实验室) AWE( 英国原子武器研究所) MBDA(欧洲导弹集团) Airbus(欧洲空中客车公司)
材料领域的优势
• 非接触式(只要摄像机能拍摄到,就能测量) • 安装方便、节省时间、操作简单(无需专业人士即可操作)
• 测量对象:所有材料
如:金属、塑料、橡胶、复合材料、高分子材料、皮革等等
• 测量条件宽泛:高速、高温、有害条件测量 • 测量尺寸宽泛:从细小材料(<1mm)到大型建筑(>100m)
优点:1)无需对被测物做任何破坏 2)测量数据处理简单
组件领域的应用
• 应用领域举例:
裂纹发展监测
周期/疲劳试验
梁弯曲剖面图
• 可测量:
位移
位置
旋转
应变
弯曲角
• 优点
安装省时、简单(安装只需30分钟)
非接触式视频测量仪
英国艾美创公司中国代理:
北京天禾沐电子技术有限责任公司
地址:北京市海淀区花园路六号应物会议中心B座339室 邮编:100088 电话:010-82034475 , 62061100 传真:010-62061101 Email:Bai.hua@
目录
• IMETRUM公司介绍 • 测量仪的功能及精度 • 测量仪的优势
测试应变精度对比
• 准确度 0.5%(与传统的应变测量仪相比) • 同时测量了泊松比0.33, 铝的标准值 • UKAS(英国皇家认可委员会)认证 • 优势:准备时间短,安装方便,无需调试
高速测量实验
• 25,000 帧/秒的高速测量实验 • 下面显示的数据来自于一个碳纤维布料在大约每秒400%
测量方向 二维空间任何方向 单一方向
测量不同方向需要更多的 应变计
材料测试 在拉伸机上的安装示意图
特制的材料测 试专用镜头
相机
测量材料泊松比
1
3
4
• 点1和2用于测量 轴向应变 • 点3和4用于测量 横向应变
• 可测量泊松比
2
• 通过1点和2点 可计算出旋转
以上4个被测点是在分析软件里人为指定的。 角
的变形速度下的测试实验 • Imetrum 视频测量仪可对高速摄像机拍摄的非压缩avi格式
的视频进行测量,可很容易得到实验过程中的应变和位移
结构领域的应用
• 应用领域举例:
风洞试验
桥梁 建筑 楼层运动
地震后建筑稳定性检测
山坡滑体预警
堤坝 烟囱 电站
航空(如:飞行器设计)
• 可实时监测:
位移
应变
角度
速度
加速度 弯曲度
结构监测的优势
安装省时、简单(安装少于30分钟) 不会出现漂移 无需对建筑设施进行破坏 测量数据处理简单
同步实时测量多个参数(如:位移、摆动
幅度、摆动角度等等) 可对拍摄的录像,进行后续处理,使您能
够对被测物进行更为详细的分析。
结构监测的典型设备
监测
摄像机
广角镜头
Video input PC
点的数量和位置可以自己设定。
可利用这些点进行多种参数的测量
软件实时测量界面
两个人为指定的测量点,正在测量的 是这两个点之间的应变。
注意:这些测量点的位置和数量,都 可以人为指定。一个点相当于一个位移传感器; 两个点之间相当于一个应变传感器。
应变的图形输出
测试位移精度对比
• 测试准确度 0.1% (与标准的DTI测试相比) • 实验有空中客车公司完成 • 优势:可测量二维面上各个方向的位移、应变。
优势 /特点
非接触式
动态实时监测 高精度 多功能:
集应变计、引伸计、加速计、测 角计、位移传感器等功能于一身
测量精度
• 测量位移和应变的分辨率取决于: 相机的像素和视场的大小
• 典型的分辨率:1/100至1/200个像素 位移分辨率:1mm(100mm的视场) 应变分辨率:20me
• 材料测试的分辨率(用特制的材料测试专 用镜头,25mm视场):1/500个像素 位移分辨率:0.012mm 应变分辨率:5me
键盘
桥梁的监测
Second Severn Crossing
•相机设置在对岸
桥面垂直位移
•视频测量仪测量桥面 的垂直位移 •与加速计的测试结果 相符,但是随时间没 有漂移
建筑的监测
第三层水平摆动曲线
山西应县木塔 (世界三大奇塔之一)
顶层水平摆动曲线 在木塔正南方测量木塔顶层和第三层的水平摆动幅度
可测量:1)任意一点的摆动位移 2)摆动角度
材料领域的应用
• 应用举例:
批量测试 高温、高速、有害条件的测试 高应变(>100%) 破坏性实验、疲劳试验、裂纹的繁衍 小试样(<1mm)(实际测量范围<1mm到>100m)
测量对象:所有材质的材料(如:高分子材料、复 合材料、生物样品、(非)金属等等)
• 可测量参数举例:
位移、应变、剪应变 泊松比 应力-应变曲线、模数 弹性极限应力、极限应力、极限断裂应变
• 测量分辨率高:位移分辨率0.012mm,应变5me
• 能够进行静态和动态测试
• 取代传统传感器。如:应变计、引伸计、加速度计等等。
• 实时测量多达100个点(每两个点之间相当于一个传感器) • 同步测量多项指标(如:同时测量位移、应变、加速度)
• 能够录制下实验过程,从而,对实验进行新的测量。
与传统方式比较
视频测量仪 安装方式 非接触
传统设备:如:引伸计 应变计
性能
可能存在的问题
接触式
打滑 无法固定在试样上 试样断裂可能破坏引伸计
所有材质的材料; 测量对象 尺寸范围广
特殊材料无法测量 常规尺寸的材料 小试样无法测量
大试样需要贴很多应变片
宽泛; 测量环境 比如:高温、 高速、常规条件
辐射条件
特殊的环境下无法测量