Q-400 - система для измерения перемещений и деформаций

Q-400 – система для анализа перемещений и деформаций напряжений

Применения: • Современные усовершенствованные материалы (углепластик, дерево, полиэтилен усиленный волокнами, металлическая пена, резина, …) • Испытание деталей (перемещения, деформации, …) • Испытания материалов (модуль Юнга, коэффициент Пуассона, упруго-пластическое поведение) • Механика разрушения • Уточнение МКЭ моделей

Особенности системы: • Трехмерное отображение в реальном времени перемещений и деформаций, наложенных на текущее изображение • Быстрая и легкая автоматизированная процедура калибровки • Четкие достоверные границы при всех измерениях • Расширенные функции запуска • Определяемые пользователем системы осей • Изменяющееся в реальном времени выходное напряжение измеренных величин

Введение

Система трехмерной цифровой корреляции Q-400 – это оптический измерительный прибор для бесконтактного трехмерного анализа перемещений и деформаций по всей поверхности изделия. Она может быть использована для многих видов испытаний, включая растяжение, кручение, изгиб и комбинированную нагрузку на различных материалов.

Удобство системы

Было разработано программное и аппаратное обеспечение, чтобы сделать Q-400 наиболее легкой системой для использования. Система легка в изучении и имеет интуитивно понятное программное обеспечение и процедура автоматической калибровки в сочетании с качественной обратной связью и четкими достоверными границами по всей поверхности изделия, обеспечиваю наиболее точные измерения. Специально разработанная подсветка HiLis входит в стандартную поставку системы и обеспечивает очень однородную холодную освещенность для повышения точности.

Оценка в реальном времени и выходное напряжение

Система уникальна тем, что предлагает корреляцию по всей поверхности изделия в реальном времени, аналоговое выходное напряжение пропорциональное измеряемым величинам. Осуществляемая в реальном времени оценка состояния накладывается на постоянно обновляемые данные на текущих изображениях, используя обработку. В дополнение два выходных канала позволяют извлечь текущие данные в виде напряжений для сопряжения с внешними устройствами.

Принцип измерений

Стохастическая картина наносится на поверхность испытуемого объекта. Эта картина может быть создана путем распыления основного белого цвета и нанесения сверху разбрызгиванием черной краски. Поверхность наблюдается двумя камерами (датчиками). Сначала измеряется контур, затем каждая соответствующая точка захваченного изображения стохастической структуры идентифицируется с помощью специального алгоритма сравнения изображений. Все параметры камеры определяются путем быстрой и простой процедуры калибровки, при этом отображается точность калибровки. Три координаты положения каждой точки объекта определяются методом триангуляции, выполняемой программным обеспечением. Если последовательности изображений записаны во время перемещения объекта, то деформация каждой точки объекта вычисляется автоматически.

Свойства материалов

Характеристика параметров материалов, находящаяся в диапазоне пластических деформаций: мощные инструменты анализа данных позволяют определить местоположение и амплитуды максимальной деформации, что является важными данными в испыьтаниях материалов.

Оценка в реальном времени

Система может отображать результаты по всей поверхности изделия в реальном времени с частотой до 5Гц на текущем изображении с помощью передовых алгоритмов и современной обработки. Перемещения и деформации могут быть отображены в процессе испытаний и преобразованы в пропорциональные электрические напряжения для передачи на внешние устройства.

Механика разрушения

Зная распределение деформации, может отслеживаться развитие трещин.

Стандарты измерений

В настоящее время все еще существует недостаток стандартов и справочных материалов для оптических методов измерений деформаций/напряжений. Поэтому Dantec Dynamics приняла активное участие в разработке измерительных стандартов и программ единства измерений таких как SPOTS и ADVISE.
 Больше информации вы можете найти на www.opticalstrain.org.
В этом европейском проекте будут разрабатываться стандарты, оптимизированные методики, печатные и электронные справочные материалы и рекомендуемые процедуры. Это позволит обеспечить соответствие официальным стандартам повторяемости и сопоставимости результатов измерений.

Измерение области корреляции и алгоритм ESPI

Корреляция цифрового изображения и алгоритм ESPI (электронная спекл-интерферометрия) являются дополняющими друг друга методами. Применяя их вместе, может быть охвачен почти безграничный диапазон измерений. Алгоритм ESPI охватывает диапазон малых смещений с соответствующей высокой точностью. Корреляция больше всего подходит для больших деформаций, включая пластическую деформацию. Перекрытие областей обеспечивает широкие возможности применения.
Диапазоны измерений алгоритма ESPI и корреляции дополняют друг друга

Деформационный анализ угла конструкции вертолета

Точная система нескольких камер

Используя систему нескольких камер можно повысить точность и получить возможность измерять изогнутые поверхности. Система использует множество изображений для получения результатов, и не является комбинацией систем из 2-х камер.