[發明專利]一種基于光學原理的平面變形快捷測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201310339692.8
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103398667A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 周華飛;秦良忠;豆紅堯;謝子令
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 程春生

1.一種基于光學原理的平面變形快捷測量裝置，其特征在于，包括四片呈十字形排列的鎳鎘板和數碼相機，所述四片鎳鎘板包括兩片橫向設置的第一鎳鎘板和第二鎳鎘板，以及兩片縱向設置的第三鎳鎘板和第四鎳鎘板，每片鎳鎘板上均開設有一螺栓槽，所述螺栓槽內安裝有一螺栓，所述螺栓可沿螺栓槽滑動；所述螺栓的底端固定在待測物體上；

所述第一鎳鎘板上固定設置有第一橫向標志物和第二橫向標志物，第二鎳鎘板上固定設置有第三橫向標志物；第一橫向標志物、第二橫向標志物和第三橫向標志物的中心點位于同一橫向直線上；第二橫向標志物位于第一橫向標志物和第三橫向標志物之間；

所述第三鎳鎘板上固定設置有第一縱向標志物和第二縱向標志物，第四鎳鎘板上固定設置有第三縱向標志物；第一縱向標志物、第二縱向標志物和第三縱向標志物的中心點位于同一縱向直線上；第二縱向標志物位于第一縱向標志物和第三縱向標志物之間；所述橫向直線與縱向直線相互垂直。

2.根據權利要求1基于光學原理的平面變形快捷測量裝置，其特征在于，所述第一橫向標志物、第二橫向標志物、第三橫向標志物、第一縱向標志物、第二縱向標志物和第三縱向標志物均為氮化硅，所述氮化硅焊接在鎳鎘板上。

3.一種基于光學原理的平面變形快捷測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將權利要求（1）所述的基于光學原理的平面變形快捷測量裝置中安裝在待測物體上，在兩片橫向設置的第一鎳鎘板和第二鎳鎘板之間留有間距，兩片縱向設置的第三鎳鎘板和第四鎳鎘板之間留有間距；

（2）安裝完成后，用數碼相機對四片鎳鎘板進行第一次拍攝，所得圖像作為參考圖像；記第一橫向標志物與第二橫向標志物中心點之間的距離為n_x個像素，第一橫向標志物與第三橫向標志物中心點之間的距離為m_x個像素；第一縱向標志物與第二縱向標志物中心點之間的距離為n_y個像素，第一縱向標志物與第三縱向標志物中心點之間的距離為m_y個像素；

第一次觀測時，

第一橫向標志物與第三橫向標志物中心點之間的實際距離為

lx=Nxmxnx;]]>

第一縱向標志物與第三縱向標志物中心點之間的實際距離為

ly=Nymyny;]]>

其中，N_x為第一橫向標志物與第二橫向標志物中心點之間的實際距離，N_y為第一縱向標志物與第二縱向標志物中心點之間的實際距離；

（3）在待測物體變形期間，對四片鎳鎘板進行定期或不定期觀測；在進行第i次觀測時，i為大于1的正整數；

記第一橫向標志物與第二橫向標志物中心點之間的距離為n′_x個像素，第一橫向標志物與第三橫向標志物中心點之間的距離為m′_x個像素；第一縱向標志物與第二縱向標志物中心點之間的距離為n′_y個像素，第一縱向標志物與第三縱向標志物中心點之間的距離為m′_y個像素；

第i次觀測時，

第一橫向標志物與第三橫向標志物中心點之間的實際距離為

lx′=Nxmx′nx′]]>

第一縱向標志物與第三縱向標志物中心點之間的實際距離為

ly′=Ny′my′ny′]]>

（4）得到在第i次觀測時，待測物體的變形量為：

x方向上的變形量為：Δxi=lx′-lx=Nx(mx′nx′-mxnx)]]>

y方向上的變形量為：Δyi=ly′-ly=Ny(my′ny′-myny)]]>

待測物體總變形量為：ΔLi=Nx2(mx′nx′-mxnx)2+Ny2(my′ny′-myny)2.]]>