[發明專利]基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計及測量方法

在審

• 申請號: 202010736032.3
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111964600A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 朱飛鵬;白鵬翔;雷冬
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計，其特征是，包括：數據處理裝置、數字相機、遠心鏡頭、四棱錐和四個等邊直角棱鏡；所述遠心鏡頭安裝在所述數字相機上；所述四棱錐的每個側面對應設置一個所述等邊直角棱鏡，其中兩個所述等邊直角棱鏡沿水平方向布置，另兩個所述等邊直角棱鏡沿豎直方向布置，每個所述等邊直角棱鏡與所述四棱錐的距離相等，所述四棱錐的底面與所述遠心鏡頭的光軸垂直；

被測樣品表面的每個標距點上的漫射光場被四個所述等邊直角棱鏡分別反射至所述四棱錐的四個側面上，再被所述四棱錐的側面分別反射后以平行于所述遠心鏡頭的光軸的方向進入所述遠心鏡頭中；

所述遠心鏡頭根據接收到的光線，對被測樣品表面的每個標距點進行成像，并在所述數字相機靶面上形成數字圖像；所述數字相機拍攝所述數字圖像并將所述數字圖像傳輸至所述數據處理裝置；

所述數據處理裝置包括相關運算模塊和后處理模塊，相關運算模塊根據接收到的數字圖像獲取指定標距點沿著測量方向的位移信息；后處理模塊利用相關運算模塊獲取的位移信息，結合指定標距點的間距信息獲得被測樣品表面的局部均勻應變信息。

2.根據權利要求1所述的基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計，其特征是，所述四棱錐和四個所述等邊直角棱鏡固定在一塊固定板上，所述固定板安裝在所述遠心鏡頭上。

3.根據權利要求1所述的基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計，其特征是，所述四棱錐的每組相對側面均互相垂直。

4.根據權利要求1所述的基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計，其特征是，所述遠心鏡頭為物方遠心或雙側遠心鏡頭。

5.根據權利要求1所述的基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計，其特征是，所述數字相機安裝在可調支架上。

6.根據權利要求1所述的基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計，其特征是，被測樣品表面的水平方向均勻應變大小為(x₂-x₁)/s_H，x₁和x₂分別為第一和第二標距點沿著水平方向的位移，s_H為第一和第二標距點的初始間距，豎直方向均勻應變大小為(y₂-y₁)/s_V，y₁和y₂分別為第三和第四標距點沿著豎直方向的位移，s_V為第三和第四標距點的初始間距。

7.一種基于雙向視場分離的高精度雙軸光學引伸計的應變測量方法，其特征是，包括：

在被測樣品的水平方向和豎直方向各選取兩個標距點，將安裝了遠心鏡頭的數字相機安裝在可調支架上，同時安裝并調整四棱錐和四個等邊直角棱鏡，使選取的各標距點的上的漫射光場依次經過等邊直角棱鏡和四棱錐反射后進入遠心鏡頭中；

遠心鏡頭根據接收到的光線在數字相機靶面上成像；數字相機將靶面上所成像轉成數字圖像，并將數字圖像傳輸至數據處理裝置；

數據處理裝置根據接收到的數字圖像獲取指定標距點沿著測量方向的位移信息，結合指定標距點的間距信息，獲得被測樣品表面的局部均勻雙向應變信息。