[发明专利]基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计及测量方法

权利要求书

1.一种基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计，其特征是，包括：数据处理装置、数字相机、远心镜头、四棱锥和四个等边直角棱镜；所述远心镜头安装在所述数字相机上；所述四棱锥的每个侧面对应设置一个所述等边直角棱镜，其中两个所述等边直角棱镜沿水平方向布置，另两个所述等边直角棱镜沿竖直方向布置，每个所述等边直角棱镜与所述四棱锥的距离相等，所述四棱锥的底面与所述远心镜头的光轴垂直；

被测样品表面的每个标距点上的漫射光场被四个所述等边直角棱镜分别反射至所述四棱锥的四个侧面上，再被所述四棱锥的侧面分别反射后以平行于所述远心镜头的光轴的方向进入所述远心镜头中；

所述远心镜头根据接收到的光线，对被测样品表面的每个标距点进行成像，并在所述数字相机靶面上形成数字图像；所述数字相机拍摄所述数字图像并将所述数字图像传输至所述数据处理装置；

所述数据处理装置包括相关运算模块和后处理模块，相关运算模块根据接收到的数字图像获取指定标距点沿着测量方向的位移信息；后处理模块利用相关运算模块获取的位移信息，结合指定标距点的间距信息获得被测样品表面的局部均匀应变信息。

2.根据权利要求1所述的基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计，其特征是，所述四棱锥和四个所述等边直角棱镜固定在一块固定板上，所述固定板安装在所述远心镜头上。

3.根据权利要求1所述的基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计，其特征是，所述四棱锥的每组相对侧面均互相垂直。

4.根据权利要求1所述的基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计，其特征是，所述远心镜头为物方远心或双侧远心镜头。

5.根据权利要求1所述的基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计，其特征是，所述数字相机安装在可调支架上。

6.根据权利要求1所述的基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计，其特征是，被测样品表面的水平方向均匀应变大小为(x₂-x₁)/s_H，x₁和x₂分别为第一和第二标距点沿着水平方向的位移，s_H为第一和第二标距点的初始间距，竖直方向均匀应变大小为(y₂-y₁)/s_V，y₁和y₂分别为第三和第四标距点沿着竖直方向的位移，s_V为第三和第四标距点的初始间距。

7.一种基于双向视场分离的高精度双轴光学引伸计的应变测量方法，其特征是，包括：

在被测样品的水平方向和竖直方向各选取两个标距点，将安装了远心镜头的数字相机安装在可调支架上，同时安装并调整四棱锥和四个等边直角棱镜，使选取的各标距点的上的漫射光场依次经过等边直角棱镜和四棱锥反射后进入远心镜头中；

远心镜头根据接收到的光线在数字相机靶面上成像；数字相机将靶面上所成像转成数字图像，并将数字图像传输至数据处理装置；

数据处理装置根据接收到的数字图像获取指定标距点沿着测量方向的位移信息，结合指定标距点的间距信息，获得被测样品表面的局部均匀双向应变信息。