[实用新型]二维数字散斑测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二维数字散斑测量仪，用于对物体变形后表面微位移量的精确测量。

背景技术

基于数字图像技术（DICM）的高精度的二维面内位移与应变测量方法在近些年来得以迅速发展，该方法具有全场无接触测量、精度高、适应范围广、对测量环境要求低等优点，因而在理论研究与实际工程中有着广泛的应用前景。

对于生物材料、木质材料、纸张以及纳米涂层材料等变形场的定量测试，现有的一些测量仪器一般难以实现，而且现有的一些散斑干涉仪都具有结构复杂、操作繁琐的缺点。

发明内容

本实用新型目的是：针对上述问题，提供一种基于数字图像处理技术的二维数字散斑测量仪，其具有结构简单、操作方便的特点。

本实用新型的技术方案是：一种二维数字散斑测量仪它包括水平布置的光学平台，该光学平台上面布置有：用于固定受检物的测试架以及用于拍摄所述受检物的CCD摄像机，所述CCD摄像机与计算机电连接，还包括向所述测试架上固定的受检物照射光线的LED冷光源，还包括向所述测试架上固定的受检物照射光线的LED冷光源、以及向所述测试架上固定的受检物施加荷载的加载装置。

所述LED冷光源共有两个。

所述LED冷光源的功率为150W。

所述测试架通过螺丝可拆分地固定在所述光学平台上，所述CCD摄像机也通过螺丝可拆分地固定在所述光学平台上。

所述CCD摄像机采用分辨率为1280×1024的数字摄像头。

所述CCD摄像机采用远心镜头。

所述CCD摄像机的有效测量面积为50×70mm2～250×350mm2，有效测量距离为0.5m～2.5m。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型这种二维数字散斑相关测量仪采用数字图像测量技术完成对受检物表面二维面内变形量的测量，同时满足大型结构、材料试样等表面的全场变形测量，获取表面应变分布。另外，该仪器可以在生物材料、木质材料、纸张以及纳米涂层材料等变形场的定量测试以及材料的力学行为测试与分析方面有许多应用。

2、本实用新型这种二维数字散斑相关测量仪在教学方面，不仅可用于材料力学和实验力学课程的实验教学，同时通过三点弯曲实验可以演示验证位移互等定理；该仪器能够广泛应用于科研活动中，并发挥重要作用。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的结构简图。

图2为本实用新型实施例的测量原理图。

其中：a-受检物，1-光学平台，2-测试架，3-CCD摄像机，4-计算机，5-LED冷光源。

具体实施方式

实施例：参照图1所示，本实施例所提供的这种二维数字散斑测量仪，包括水平布置的光学平台1，该光学平台上面布置有：用于固定受检物a的测试架2以及用于拍摄所述受检物的CCD摄像机3。所述测试架2上设置有用于向所述受检物施加荷载的加载装置，所述CCD摄像机3与计算机4电连接。本实施例这种二维数字散斑测量仪还包括向所述测试架2上固定的受检物照射光线的LED冷光源5、以及向所述测试架2上固定的受检物施加荷载的加载装置。本例中，所述LED冷光源5共有两个，每个LED冷光源5的功率为150W。

本实施例中，所述测试架2通过螺丝可拆分地固定在所述光学平台1上，所述CCD摄像机3通过螺丝可拆分地固定在所述光学平台1上（光学平台1的表面开设有均匀密布的螺纹孔）。这样一来，就可以非常方便的调节测试架2和CCD摄像机3在光学平台上的位置，以调整测试架2上受检物与CCD摄像机3镜头间的距离。

本实施例中，所述CCD摄像机3采用分辨率为1280×1024的数字摄像头。所述CCD摄像机3采用远心镜头。所述CCD摄像机3的有效测量面积为50×70mm2～250×350mm2，有效测量距离为0.5m～2.5m。

再结合图1所示，现将本实施例这种二维数字散斑测量仪的使用方法简介如下：

（1）确定CCD摄像机3的镜头与受检物a之间的距离后，固定好测试架2和CCD摄像机3在光学平台1上的位置；

（2）开启LED冷光源5，调节CCD摄像机的焦距，使计算机4的显示屏上清晰显示出受检物的图像；

（3）打开计算机软件，分别采集受检物a加载前后的两幅图像；

（4）通过软件分析两幅图像，可以直观的反映出在加载前后受检物a上各点的位移变化量，如图2。