一种温度和变形同步测量方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种温度和变形同步测量方法及装置，其中，该方法包括获取未加热时被测物体表面的初始图像，及加热过程中被测物体表面的参考图像、被测物体表面的参考点温度；根据初始图像的光强、参考点温度、参考图像的光强，得到被测物体表面的温度场；根据初始图像及参考图像，得到被测物体表面的变形场；其中，参考图像及初始图像均为单色相机拍摄的单色图像；参考点温度为拍摄参考图像时被测物体表面的单点温度。本公开中，仅需单色相机即可测量全场温度，弥补了通过单色相机无法测量全场温度的不足，同时，实现了对高温环境下的温度和变形同步测量，且测量精度和效率均有显著提升，大大促进了单色相机在温度和变形同步测量领域的应用发展。

【技术实现步骤摘要】
一种温度和变形同步测量方法及装置
本公开涉及光学测量
，尤其涉及一种面向高温测试领域的温度和变形同步测量方法及装置。
技术介绍
在航空航天领域，飞行器的关键结构部件在服役时需面临高温复杂环境。以高速飞行器为例，随着巡航速度和突防能力的进一步提升，飞行器在高速巡航和再入时，发动机涡轮叶片、鼻锥和前缘等关键结构部件所处的极端环境伴随着热化学烧蚀、气动热效应、边界层转捩和气动外形演化等诸多物理化学过程。为了保证关键结构部件的完整性及其功能的稳定性，在服役前对这些关键结构部件的材料的热、力综合性能进行地面试验与验证，对于高速飞行器稳定、安全服役具有重要意义。高温环境下关键结构部件的材料的表征和测试一直是工程中关注的热点问题，也是相关研究的难点；相关技术中，在进行高温环境测试时，一般采用基于非接触式测量的光学测试方式，但该测试方式面临着诸多高温极端环境的影响，其中最主要的是强光辐射的影响。为了消除或减少上述影响，窄带数字滤波技术逐渐发展起来，结合传统的数字图像相关法(DigitalImageCorrelation，DIC)测试，可以对关键结构部件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度和变形同步测量方法，其特征在于，包括：/n获取未加热时被测物体表面的初始图像，及加热过程中被测物体表面的参考图像、被测物体表面的参考点温度；/n根据所述初始图像的光强、所述参考点温度、所述参考图像的光强，得到所述被测物体表面的温度场；/n根据所述初始图像及所述参考图像，得到所述被测物体表面的变形场；/n其中，所述参考图像及所述初始图像均为单色相机拍摄的被测物体表面的单色图像；所述参考点温度为拍摄所述参考图像时所述被测物体表面的单点温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度和变形同步测量方法，其特征在于，包括：
获取未加热时被测物体表面的初始图像，及加热过程中被测物体表面的参考图像、被测物体表面的参考点温度；
根据所述初始图像的光强、所述参考点温度、所述参考图像的光强，得到所述被测物体表面的温度场；
根据所述初始图像及所述参考图像，得到所述被测物体表面的变形场；
其中，所述参考图像及所述初始图像均为单色相机拍摄的被测物体表面的单色图像；所述参考点温度为拍摄所述参考图像时所述被测物体表面的单点温度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单色相机包括紫外相机。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始图像及所述参考图像，得到所述被测物体表面的变形场；包括：
利用梯度幅相似性偏差GMSD作为评估指标，确定所述初始图像中各待测点子区大小，其中任一待测点的子区以该待测点为中心点；
根据所述各待测点的子区大小，通过数字图像相关法得到所述被测物体表面的变形场。


4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始图像的光强、所述参考点温度、所述参考图像的光强，得到所述被测物体表面的温度场；包括：
根据所述初始图像的光强对所述参考图像中参考点的光强进行修正，得到第一光强；
根据所述初始图像的光强对所述参考图像中非参考点的光强进行修正，得到第二光强；
根据所述第一光强、所述第二光强、所述参考点温度及所述单色相机的波长，得到所述被测物体表面的温度场。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光强、所述第二光强、所述参考点温度及所述单色相机的波长，得到所述被测物体表面的温度场，包括：
求取所述第一光强的自然对数与所述第二光强的自然对数的差值；
求取所述单色相机的波长、所述差值的乘积；
根据所述乘积、所述参考点温度及普朗克第二辐射常数，得到所述被测物体表面的温度场。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，张金松，唐云龙，岳孟坤，王锦阳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11