湖北全場三維數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)

變壓器繞組變形測試系統(tǒng)根據(jù)對變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測量，采用目前世界發(fā)達(dá)國家正在開發(fā)完善的內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法，對變壓器內(nèi)部故障作出準(zhǔn)確判斷。該設(shè)備是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量化處理后，根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢，來確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進(jìn)而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞、是否需要進(jìn)行大修。對于運行中的變壓器而言，無論過去是否保存有頻域特征圖，通過比較故障變壓器線圈間特征圖譜的差異，也可以對故障程度進(jìn)行判斷。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量具有高精度、高靈敏度且無損被測物體的優(yōu)點，可實時監(jiān)測物體的應(yīng)變狀態(tài)。湖北全場三維數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)

    光學(xué)測量領(lǐng)域中，光學(xué)應(yīng)變測量和光學(xué)干涉測量是兩種重要的技術(shù)手段。雖然它們都屬于光學(xué)測量，但在測量原理和應(yīng)用背景上存在明顯差異。首先，讓我們深入探討光學(xué)應(yīng)變測量的工作原理。這種測量技術(shù)的中心是通過捕捉物體表面的形變來推斷其內(nèi)部的應(yīng)力分布狀態(tài)。該過程主要依賴于光柵投影和圖像處理技術(shù)。具體實施步驟包括將光柵投射到目標(biāo)物體表面，隨后使用高精度相機(jī)或其他光學(xué)傳感器捕捉光柵形變圖像。通過對這些圖像進(jìn)行一系列復(fù)雜而精密的處理和分析，我們能夠得到物體表面的應(yīng)變分布信息。 湖北全場三維數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)三維應(yīng)變測量技術(shù)常用的光學(xué)方法有光柵片法、激光干涉儀法和數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）等。

    芯片研發(fā)制造過程鏈條漫長，很多重要工藝環(huán)節(jié)需要進(jìn)行精密檢測以確保良率，降低生產(chǎn)成本。提高制造控制工藝，并通過不斷研發(fā)迭代和測試，才能制造性能更優(yōu)異的芯片，走向市場并逐漸應(yīng)用到生活和工作的方方面面。由于芯片尺寸小，在溫度循環(huán)下的應(yīng)力，傳統(tǒng)測試方法難以獲取；高精度三維顯微應(yīng)變測量技術(shù)的發(fā)展，打破了原先在微觀尺寸測量領(lǐng)域的限制，特別是在半導(dǎo)體材料、芯片結(jié)構(gòu)變化細(xì)微的測量條件下，三維應(yīng)變測量技術(shù)分析尤為重要。

    金屬應(yīng)變計是一種用于測量物體應(yīng)變的裝置，其實際應(yīng)變計因子可以從傳感器制造商或相關(guān)文檔中獲取，通常約為2。由于應(yīng)變測量通常很小，只有幾個毫應(yīng)變（10?3），因此需要精確測量電阻的微小變化。例如，當(dāng)測試樣本的實際應(yīng)變?yōu)?00毫應(yīng)變時，應(yīng)變計因子為2的應(yīng)變計可以檢測到電阻變化為2(50010??)=。對于120Ω的應(yīng)變計，變化值只為Ω。為了測量如此小的電阻變化，應(yīng)變計采用基于惠斯通電橋的配置概念?；菟雇姌蛴伤膫€相互連接的電阻臂和激勵電壓VEX組成。當(dāng)應(yīng)變計與被測物體一起安裝在電橋的一個臂上時，應(yīng)變計的電阻值會隨著應(yīng)變的變化而發(fā)生微小的變化。這個微小的變化會導(dǎo)致電橋的電壓輸出發(fā)生變化，從而可以通過測量輸出電壓的變化來計算應(yīng)變的大小。除了傳統(tǒng)的應(yīng)變測量方法外，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)也越來越受到關(guān)注。這種技術(shù)利用光學(xué)原理來測量材料的應(yīng)變，具有非接觸、高精度和高靈敏度等優(yōu)點。它能夠通常使用光纖光柵傳感器或激光干涉儀等設(shè)備來測量材料表面的位移或形變，從而間接計算出應(yīng)變的大小。這種新興的測量技術(shù)為應(yīng)變測量帶來了新的可能性，并在許多領(lǐng)域中得到了普遍應(yīng)用。 振弦式應(yīng)變測量傳感器具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

可以采用相似材料結(jié)構(gòu)模型實驗的手段，以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象，通過數(shù)字散斑的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方式，獲取強(qiáng)烈地震作用下模型表面的三維全場位移及應(yīng)變數(shù)據(jù)。應(yīng)變計作為應(yīng)變測量的工具，存在著貼片過程繁瑣，測量精度嚴(yán)重依賴其貼片質(zhì)量，對環(huán)境溫度敏感等問題。此外，應(yīng)變計無法進(jìn)行全場測量，難以捕捉到關(guān)鍵位置的變形出現(xiàn)的初始位置，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大范圍變形或斷裂，應(yīng)變計在試件出現(xiàn)斷裂時容易損壞，影響測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、材料科學(xué)等領(lǐng)域。四川全場非接觸變形測量

光學(xué)應(yīng)變技術(shù)不受環(huán)境、電磁干擾影響，提供可靠、穩(wěn)定的應(yīng)變測量結(jié)果。湖北全場三維數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是近年來快速發(fā)展的材料力學(xué)性能測試方法，其原理是通過光學(xué)手段獲取材料表面變形信息，進(jìn)而計算應(yīng)變場分布。與傳統(tǒng)接觸式測量相比，該技術(shù)具有全場測量、不干擾被測對象等優(yōu)勢。研索儀器科技（上海）有限公司在該領(lǐng)域的技術(shù)積累已形成完整解決方案。當(dāng)前主流的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)主要包括：數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）電子散斑干涉術(shù)（ESPI）數(shù)字全息干涉術(shù)光柵投影輪廓術(shù)，數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)詳解系統(tǒng)組成架構(gòu)(1)圖像采集系統(tǒng)：高分辨率工業(yè)相機(jī)（500萬像素以上）長工作距顯微鏡頭（可選）同步觸發(fā)控制單元多相機(jī)立體視覺配置(2)照明系統(tǒng)：同軸冷光源照明高均勻度面光源脈沖式激光光源（高速應(yīng)用）(3)軟件分析平臺：三維位移場重構(gòu)算法應(yīng)變計算引擎數(shù)據(jù)可視化模塊第三方數(shù)據(jù)接口關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)位移測量分辨率：0.01像素應(yīng)變測量范圍：0.005%-200%，采集幀率：100,000fps（高速型）視場范圍：1mm2-1m2（可調(diào)）。湖北全場三維數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)