与激光引伸计相比,为何更推荐视频引伸计?
CCD成像技术检测拉伸变形量时,刻画在拉伸材料上的标志线的位移测量精度直接影响到拉伸变形量的计算,利用CCD接收标志线图像时,由于CCD光敏元的感光程度有所差异以及标志线本身的离散性,导致CCD在标志线信号的基础上产生抖动性起伏,出现毛刺或异常点,产生随机噪声,从而影响插值的效果。引伸计属于一种测量仪器,它的种类比较多,依据测量内容和工作原理的不同,大致可分为机械式引伸计、电子引伸计、视频引伸计、
引伸计属于一种测量仪器,它的种类比较多,依据测量内容和工作原理的不同,大致可分为机械式引伸计、电子引伸计、视频引伸计、激光引伸计、全自动引伸计等。
接下来,我们重点分析光学非接触式引伸计中的激光引伸计与视频引伸计,比较两者的区别以及哪款产品的应用优势比较明显,以供科研和工程测试人员借鉴参考。
视频引伸计,原理上是指通过亚像素分割和计算机算法,处理光学照片或视频,得到任意两个点间的位移变化量和应变值。
视频引伸计测量系统主要由光源部分、CCD摄像头、图像采集器、图像处理、计算机和检测软件等组成。测试试样在无影光源照射下,首先经过CCD感光摄像,由图像采集器提取试样宏观变形,再经图像处理对比和计算变形量,输出应变信号给计算机,此时从力传感器上同步传输应力信号给计算机,由计算机将应变信号和应力信号合成输出应力-应变曲线。
视频引伸计的测量原理如图所示。
视频引伸计测量原理示意图
CCD成像技术检测拉伸变形量时,刻画在拉伸材料上的标志线的位移测量精度直接影响到拉伸变形量的计算,利用CCD接收标志线图像时,由于CCD光敏元的感光程度有所差异以及标志线本身的离散性,导致CCD在标志线信号的基础上产生抖动性起伏,出现毛刺或异常点,产生随机噪声,从而影响插值的效果。同时,通过小波变换对输出信号进行去噪处理,起到了滤除高频噪声、平滑输出曲线的效果。同时,采用最小二乘法进行曲线拟合,使位移精度达到了CCD光敏元尺寸的1/10。
作为近年国内优秀DIC厂商代表,新拓三维在视频引伸计的研发中具有天然的优势。基于近二十年在数字图像相关法(DIC)技术积累,通过捕捉样本在加载过程的连续图像,实时跟踪标记对象,解算目标的坐标、位移、应变等多种类型数据并输出测量结果、生成测量报告。
新拓三维XTDIC-VG非接触式视频引伸计
新拓三维XTDIC-VG视频引伸计系列产品拥有60毫米、120毫米、240毫米等多种测量视野。全系产品满足JJG 762引伸计检定规程 0.5级标准(同ISO-9513 0.5级或ASTM-E83 B-2级),其中XTDIC-VG-60/120新品可满足0.2级标准,这也是国产视频引伸计精度的新高度。为解决大视野下0.5级精度实时测量需求,新拓三维通过自研拼接算法,破解拼接台阶难题,有效解决了大于600毫米视野的0.5级精度测量难点。
新拓三维XTDIC-VG视频引伸计软、硬件组成
激光引伸计,其原理是通过激光对提前做好的试件反光带进行高频扫描,获取反光带位置变化情况,进而得到反光带间的位移变化量和应变值。
视频引伸计和激光引伸计都属于非接触式引伸计,但如果一定要选择非接触式测量的话,视频引伸计应用优势更为明显。原因如下:
(1)视频引伸计可以同时测量轴向和横向变形,价格相对更为实惠。 大部分激光引伸计只能测试轴向变形(或者说单一方向变形)。交叉扫描的激光引伸计可以同时测量轴向和横向变形,但是价格高昂。
(2)视频引伸计原始标距对应变精度没有影响,但激光引伸计仍有部分影响。
(3)视频引伸计可任意设定标距和视场,激光引伸计有距离和视场限制。
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