[实用新型]数字散斑法杨氏模量测量系统

说明书

本实用新型涉及一种数字散斑法杨氏模量测量系统，系统包括支撑装置、设置在支撑装置上的被测物体、与被测物体连接的重物、采集被测物体的图像信息的图像信息采集装置及与图像信息采集装置连接的计算机，计算机内预设算法，图像信息采集装置采集被测物体未悬挂重物时的第一图像信息及被测物体悬挂重物后的第二图像信息，并将第一图像信息及第二图像信息发送至计算机，计算机接收第一图像信息及第二图像信息并通过算法以计算被测物体的形变结果。通过图像信息采集装置采集被测物体的图像信息并将该图像信息发送至计算机直接计算被测物体的形变量，快速而方便，且本实用新型装置结构简单，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及一种数字散斑法杨氏模量测量系统，属于工程技术领域。

背景技术

目前，在工程技术领域，多采用光杠杆法测量金属材料的杨氏模量，通常利用光杠杆及望远镜尺组测量金属丝在拉伸状态下的微位移量，但是由于此方法用到了近似关系式tanα≈α，所以存在系统误差，同时，增减砝码时会导致砝码和砝码盘明显的摆动和上下振动，因此需要较长时间稳定后才能进行测量，浪费大量实验时间；除此之外，光路调节麻烦，光路不清晰，操作难度较大。此外，很多学者又在这基础上做了些改变，比如利用霍尔传感器测杨氏模量以及利用共振现象测杨氏模量等等。利用霍尔传感器测杨氏模量属于梁弯曲法的一种，其难点在于测量微小位移；传统方法大都使用读数显微镜，但由于存在弛豫时间以及增减砝码时的晃动，导致误差相对较大。而随着科技发展，微小位移测量也越来越先进，其中，霍尔位置传感器利用磁铁和集成霍尔元件间的位置变化输出信号来测量微小位移；但受边缘效应的影响，精确度有待提高。另外，还有一种在实际中广泛应用的方法即动力学共振法，它使用激振、拾振及测频装置，需要测量基频振动下的固有频率来测定金属棒的杨氏模量。利用动力学共振法测量杨氏模量，测量结果稳定，理论同实验十分吻合，但其缺点在于需要专用仪器，成本较高，而且实验工作量大，实验数据处理繁琐，操作时不易判断出对称型基频共振状态。现有技术中的用于测量金属材料的杨氏模量的装置大都繁杂且精度不够、操作不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高测量精度并且能够简化测量装置的数字散斑法杨氏模量测量系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种数字散斑法杨氏模量测量系统，所述系统包括支撑装置、设置在所述支撑装置上的被测物体、与所述被测物体连接的重物、采集所述被测物体的图像信息的图像信息采集装置及与所述图像信息采集装置连接的计算机，所述计算机内预设算法，所述图像信息采集装置采集所述被测物体未悬挂重物时的第一图像信息及所述被测物体悬挂重物后的第二图像信息，并将所述第一图像信息及第二图像信息发送至所述计算机，所述计算机接收所述第一图像信息及第二图像信息并通过算法以计算所述被测物体的形变结果。

进一步地，所述图像信息采集装置为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

进一步地，所述图像信息采集装置的成像主光轴与所述被测物体之间形成夹角，所述夹角范围为30～120°。

进一步地，所述系统还包括用于照射所述被测物体的光源。

进一步地，所述光源为自然光或人造光。

进一步地，所述系统还包括粘贴在所述被测物上的散斑。

本实用新型的有益效果在于：通过在计算机内预设算法，并通过图像信息采集装置采集被测物体的图像信息并将该图像信息发送至计算机直接计算被测物体的形变量，测量且计算精准，快速而方便，且本实用新型装置结构简单，操作方便。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型的数字散斑法杨氏模量测量系统的结构装置示意图。