【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非接触式位移测量技术，特别涉及一种高温环境下物体表面位移场的非接触式测量系统及方法，属于工程材料力学测量、光学测量、构件变形、位移测量范围。
技术介绍
现代大型设备中有很多承载部件工作在高温环境下，这些部件能否连续，稳定地工作直接影响到整个系统的正常工作。一旦这些承载部件失效，不仅造成系统的损坏，还可能引起严重的生产事故，危害人身安全。一般来说，高温对材料或结构的影响主要体现在两个方面(I)温度会影响材料的物理性能和力学性能。例如材料的高温力学性能不同于室温，因而测定这些材料在高温环境下的力学参数(如弹性模量、强度极限和热膨胀系数等)对于材料和结构的安全设计、可靠性评定及寿命预测都具有重要意义；(2)温度会使构件 的几何形状发生改变(即所谓的热变形)，在高温下构件的几何形状偏离理想的设计状态从而影响构件原有的工作状态，产生的变形可能破坏原有结构，造成事故。在对材料结构的高温力学性能进行测试时，如何精确测量被测物体在高温环境下的表面变形就成为材料高温力学性能测试中最为关键的问题。此外，直接测量由温度变化引起的热变形对于材料的热膨胀系数测定以及确定...
【技术保护点】
基于人工标记的高温物体面内位移场的测量系统，其特征在于，该系统包括用于分析的计算机(1)、面阵激光器系统(2)、数字工业相机(3)、远心镜头(4)、窄带滤波片(5)、可调式衰减片(6)和支架(7)；其中，所述数字工业相机(3)和面阵激光器系统(2)分别安装在所述支架(7)上，所述数字工业相机(3)位于所述面阵激光器系统(2)和被测物体之间，所述数字工业相机(3)通过数据线与所述计算机(1)连接，所述远心镜头(4)、窄带滤波片(5)和可调式衰减片(6)依次安装所述数字工业相机(3)前端。
【技术特征摘要】
1.基于人工标记的高温物体面内位移场的测量系统，其特征在于，该系统包括用于分析的计算机(I)、面阵激光器系统(2)、数字工业相机(3)、远心镜头(4)、窄带滤波片(5)、可调式衰减片(6)和支架(7);其中，所述数字工业相机(3)和面阵激光器系统(2)分别安装在所述支架(7)上，所述数字工业相机(3)位于所述面阵激光器系统(2)和被测物体之间，所述数字工业相机(3)通过数据线与所述计算机(I)连接，所述远心镜头(4)、窄带滤波片(5)和可调式衰减片(6)依次安装所述数字工业相机(3)前端。2.根据权利要求I所述的测量系统，其特征在于，所述窄带滤波片(5)为532nm波段窄带滤波片。3.根据权利要求I所述的测量系统，其特征在于，所述可调式衰减片选择普通摄影所用可调式衰减片。4.根据权利要求I所述的测量系统，其特征在于，所述面阵激光器系统(2)选择532nm波段激光器。5.基于人工标记的高温物体面内位移场的测量方法，具体包括以下步骤 1).在被测物体要测量部分采用黑白的耐高温墨做人工标记，避免高温使人工标记图像氧化掉，涂抹耐高温墨前清理净物体表面，先均匀涂上白色墨，待白色墨微干后，随机涂黑色墨，黑色墨涂的位置选择在要测量位移场的各个点附近，黑色墨涂成不规则斑点形状，大小根据远心镜头焦距而定，即斑点大小为半径为4-8个像素；按照测量要求，将被测物体至于测量图像采集系统正前方，调节激光器的位置使光照均匀； 2).通过图像采集系统采集物体变化之前图像P1，在图像P1的要测量位移场范围内选定若干正方形子区域MiQ=I……η)作为对图像数据之间相关程度指标的计算过程的模板，选定子区域的个数η及位置以保证位移场描述为准； 3).通过图像采集系统采集物体变化之后的图像P2,对图像P2进行快速傅里叶变换得数据矩阵P2 [U，V]； 4).采用傅里叶变换相关定理计算相关系数，在步骤(2)中的选定的若干子区域中选定一个子区域Mi,记录该子区域左上角的像素坐标(Xi，yi)，对该子区域图像数据进行快速傅里叶变换，之后取共轭得到数据矩阵％[x，y]； 5).对叫[1，7]和？...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏兰海，马祥华，任宝民，刘丹丹，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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