美国CSI数字图像相关测量系统

光学非接触应变测量是一种利用光学原理来测量物体表面应变的方法。其中，全息干涉术和激光散斑术是两种常用的技术。全息干涉术利用全息干涉的原理来测量物体表面的应变。它通过将物体表面的应变信息转化为光的干涉图案来实现测量。具体而言，当光线照射到物体表面时，光线会被物体表面的形变所影响，从而产生干涉图案。通过对干涉图案的分析，可以得到物体表面的应变分布情况。全息干涉术具有高精度、高灵敏度和非接触的特点，因此在材料研究、结构分析和工程测试等领域得到普遍应用。激光散斑术是另一种常用的光学非接触应变测量方法。它利用激光光束照射到物体表面，通过物体表面的散射光产生散斑图案。物体表面的应变会导致散斑图案的变化，通过对散斑图案的分析，可以得到物体表面的应变信息。激光散斑术具有简单、快速、非接触的特点，适用于对物体表面应变进行实时监测和测量。随着光学技术的发展，光学非接触应变测量将在未来得到更普遍的应用和进一步发展。美国CSI数字图像相关测量系统

外部变形是指变形体外部形状及其空间位置的改变，包括倾斜、裂缝、垂直和水平位移等。为了观测和监测这些变形，可以进行不同类型的变形观测。垂直位移观测，也称为沉降观测，是指对地面或结构物的垂直位移进行观测。这种观测可以帮助我们了解地基或结构物的沉降情况，以及可能引起的问题。水平位移观测，简称为位移观测，是指对地面或结构物的水平位移进行观测。这种观测可以帮助我们了解地基或结构物的水平位移情况，以及可能引起的问题。倾斜观测是指对地面或结构物的倾斜情况进行观测。倾斜观测可以帮助我们了解地基或结构物的倾斜程度，以及可能引起的安全隐患。裂缝观测是指对地面或结构物上的裂缝进行观测。裂缝观测可以帮助我们了解裂缝的形态、变化情况，以及可能引起的问题。挠度观测是指对建筑的基础、上部结构或构件等在弯矩作用下因挠曲引起的垂直于轴线的线位移进行观测。挠度观测可以帮助我们了解结构物的变形情况，以及可能引起的结构安全问题。美国CSI数字图像相关测量系统光学非接触应变测量的精度受到多种因素的影响，包括光源稳定性、光学元件质量和干涉图案清晰度等。

钢材性能的测量主要涉及裂纹、孔洞、夹渣等方面，而焊缝的检测则主要关注夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透以及焊脚尺寸不足等问题。对于铆钉或螺栓，主要检查漏焊、漏检、错位、烧穿、漏焊、未焊透以及焊脚尺寸等。检验方法包括外观检验、X射线、超声波、磁粉、渗透性等。超声波在金属材料检测中要求频率高，功率不需要过大，因此具有高检测灵敏度和测试精度。超声检测通常采用纵波检测和横波检测（主要用于焊缝检测）。在使用超声检查钢结构时，需要注意测量点的平整度和光滑度。超声波检测是一种非接触的检测方法，通过将超声波传入被测物体中，利用超声波在材料中的传播特性来检测材料的内部缺陷。超声波的传播速度和衰减特性与材料的物理性质和结构有关，因此可以通过分析超声波的传播特性来判断材料的质量。在超声波检测中，纵波检测主要用于检测材料的内部缺陷，如裂纹、孔洞等；横波检测主要用于检测焊缝的质量，如夹渣、气泡等。通过分析超声波的反射、折射和散射等特性，可以确定缺陷的位置、形状和大小，从而评估材料的质量。

对于公路监测而言，通常存在目标占地面积大、监测环境恶劣、复杂以及检测技术要求高的情况。因此，采用常规方式进行公路变形监测不能有效保障监测有效性，且劳动强度大，需要监测人员花费大量时间投入，自动化方面也存在欠缺。然而，运用GNSS技术可以解决这些问题。GNSS技术是一种全球导航卫星系统，通过接收多颗卫星发射的信号来进行定位。由于GNSS技术在定位上精确度高，且不需要通视，能够全天不间断持续工作，因此在操作上能够很大程度上节省劳动力并将监测提升到自动化程度。研究表明，采用GNSS实施水平位移观测时，能够有效发现公路变形在2厘米以内的位移矢量。这意味着，通过GNSS技术可以准确监测到公路的微小变形，及时发现潜在的问题，为公路维护和管理提供重要依据。即使在高程测量下，GNSS技术也能够将精度控制在10厘米之内，满足公路监测的要求。光学非接触应变测量可以实现非接触式的应变测量，具有普遍的应用前景。

光学应变测量的分辨率是指测量系统能够分辨的较小应变量。分辨率的大小取决于测量设备的性能和测量方法的选择。光学应变测量设备的分辨率通常可以达到亚微应变级别，这得益于光学测量方法的高灵敏度和高分辨率。其中，全场测量方法是常用的一种方法，如全息术和数字图像相关法。这些方法可以实现对整个被测物体表面的应变分布进行测量，从而提高了测量的分辨率。全息术利用干涉原理，将物体的应变信息记录在光波的干涉图样中，通过解析干涉图样可以得到应变分布的信息。数字图像相关法则是通过比较不同加载状态下的物体图像，利用图像的相关性来计算应变分布。除了全场测量方法，还有一些局部测量方法可以实现对特定区域的高精度测量，进一步提高了测量的分辨率。例如，光纤光栅传感器和激光干涉仪等。光纤光栅传感器是一种基于光纤的传感器，通过测量光纤中的光栅参数的变化来获得应变信息。激光干涉仪则是利用激光的干涉原理，通过测量干涉光的相位变化来计算应变分布。光学应变测量技术具有高精度和高灵敏度，能够捕捉到微小的应变变化。美国CSI数字图像相关测量系统

光学非接触应变测量可以帮助研究物体的力学性质和结构变化，对于工程设计和科学研究具有重要意义。美国CSI数字图像相关测量系统

光学非接触应变测量具有高精度和高灵敏度的特点。光学测量技术可以实现亚微米甚至纳米级的测量精度，能够准确地测量微小的应变变化。这对于一些对应变测量精度要求较高的应用场景非常重要，例如在微电子器件、光学元件或精密仪器中的应变测量。此外，光学非接触应变测量还具有高速测量的能力。光学测量技术可以实现高速数据采集和处理，能够实时地监测材料的应变变化。这对于一些需要实时监测和控制的应用场景非常重要，例如在机械结构、航空航天或汽车工程中的应变监测。然而，光学非接触应变测量也存在一些局限性。首先，光学非接触应变测量对环境条件的要求较高。美国CSI数字图像相关测量系统