產(chǎn)品詳情
非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)—土木振動(dòng)臺(tái)
一.簡(jiǎn)介
越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)抗震控制裝置被安置到結(jié)構(gòu)中，比如TMD系統(tǒng),AMD系統(tǒng)等。對(duì)這些系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證和數(shù)字模擬顯得越來(lái)越重要。在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的新方法方面進(jìn)行了一些研究，指明了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的雜交試驗(yàn)是未來(lái)的發(fā)展方向。雜交試驗(yàn)的核心是整個(gè)結(jié)構(gòu)的一部分做振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，其余部分做數(shù)值模擬試驗(yàn)，考慮了這兩部分結(jié)構(gòu)的相互作用。該試驗(yàn)方法最重要的是要保持質(zhì)量比(試驗(yàn)部分質(zhì)量/計(jì)算部分質(zhì)量)盡可能的低。該方法在驗(yàn)證TMD,AMD等結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)在模擬動(dòng)態(tài)荷載條件下的性能方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn),在不更換硬 件(AMD系統(tǒng)等)設(shè)置的情況下可以試驗(yàn)不同特性的主結(jié)構(gòu)的性能。
在目前的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中,位移的測(cè)量往往采用接觸式測(cè)量方法(各種位移計(jì)等)或由加速度積分得到。接觸式位移測(cè)量方法在大位移、大變形或者斷裂、倒塌試驗(yàn)中的應(yīng)用受到限制,加速度積分法受傳感器的位置和數(shù)量限制。
而采用三維光學(xué)動(dòng)態(tài)變形與運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)備，在結(jié)構(gòu)上布置一些發(fā)生器就可以測(cè)量。
動(dòng)態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)基于雙目立體視覺(jué)技術(shù)，采用兩個(gè)高速攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集被測(cè)物體各個(gè)變形階段的圖像，利用準(zhǔn)確識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)（包括編碼標(biāo)志點(diǎn)和非編碼標(biāo)志點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)立體匹配，重建出物體表面點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，計(jì)算得到物體的變形量。該方法具有精度高、速度快、易于操作、非接觸以及全場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量的特點(diǎn)。
二．系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)為：
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指標(biāo)名稱 |
技術(shù)指標(biāo) |
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1 |
核心技術(shù) |
工業(yè)近景攝影測(cè)量 |
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2 |
測(cè)量結(jié)果 |
參考點(diǎn)三維坐標(biāo)、全場(chǎng)位移及軌跡姿態(tài) |
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3 |
測(cè)量相機(jī) |
支持百萬(wàn)至千萬(wàn)像素相機(jī)，支持低速到高速相機(jī)，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機(jī)接口 |
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4 |
相機(jī)標(biāo)定 |
支持任意數(shù)目相機(jī)的同時(shí)標(biāo)定，支持外部圖像標(biāo)定 |
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5 |
位移測(cè)量精度 |
0.01pixel |
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6 |
測(cè)量模式 |
兼容二維及三維位移測(cè)量 |
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7 |
實(shí)時(shí)測(cè)量 |
采集圖像的同時(shí)，實(shí)時(shí)進(jìn)行位移計(jì)算 |
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8 |
多測(cè)頭同步測(cè)量 |
支持多相機(jī)組同步測(cè)量 |
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9 |
標(biāo)志點(diǎn)類型 |
支持10、12、15位編碼點(diǎn)，支持黑底白點(diǎn)、白底黑點(diǎn)，更多類型可定制 |
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10 |
64位軟件 |
軟件采用64位計(jì)算，速度更快 |
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11 |
系統(tǒng)兼容性 |
支持32位和64位Windows操作系統(tǒng) |
系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)表
三． 主要硬件如下：
三維動(dòng)態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)
系統(tǒng)主要由測(cè)量頭、采集控制箱、移動(dòng)支撐架、計(jì)算機(jī)、檢測(cè)分析軟件等組成
四．測(cè)量設(shè)備主要功能
系統(tǒng)采用兩個(gè)高速攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集被測(cè)物體各個(gè)變形階段的圖像，利用準(zhǔn)確識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)（包括編碼標(biāo)志點(diǎn)和非編碼標(biāo)志點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)立體匹配，重建出物體表面點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，計(jì)算得到物體的變形量，測(cè)量結(jié)果三維彩色顯示。
4.1 基本測(cè)量功能：
（1）測(cè)量幅面：支持幾十毫米到幾米的測(cè)量幅面，根據(jù)需求可定制更
多測(cè)量幅面。
（2）測(cè)量相機(jī)：支持百萬(wàn)至千萬(wàn)像素相機(jī)，支持低速到高速相機(jī)，支持千
兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機(jī)接口。
（3）相機(jī)標(biāo)定：支持多個(gè)相機(jī)多種測(cè)量幅面的標(biāo)定，支持外部拍攝圖像
標(biāo)定。
（4）測(cè)量模式：同時(shí)支持單相機(jī)二維測(cè)量和多相機(jī)三維測(cè)量。
（5）實(shí)時(shí)測(cè)量：采集圖像的同時(shí)，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行三維全場(chǎng)計(jì)算，在線和
離線兩種處理模式。
（6）計(jì)算模式：具備自動(dòng)計(jì)算和自定義計(jì)算兩種模式。
（7）測(cè)量結(jié)果：全場(chǎng)三維坐標(biāo)、位移等動(dòng)態(tài)變形數(shù)據(jù)
（8）多個(gè)檢測(cè)工程：系統(tǒng)軟件支持多個(gè)檢測(cè)工程的計(jì)算、顯示及分析。
（9）支持系統(tǒng)：支持32位、64位bs操作系統(tǒng)，具備64位計(jì)算和多
線程加速計(jì)算功能。相機(jī)標(biāo)定：軟件具備相機(jī)自標(biāo)定功能，支持多種
相機(jī)鏡頭畸變模型。
（10）計(jì)算模式：具備自動(dòng)計(jì)算和自定義計(jì)算兩種模式，方便用戶靈活操作。
（11）標(biāo)志點(diǎn)類型：支持10、12、15位編碼點(diǎn)，支持黑底白點(diǎn)、白底黑點(diǎn)，
更多類型可定制。
（12）顯示設(shè)置：三維顯示可靈活設(shè)置，包括顏色，尺寸等，可顯示相機(jī)三
維位置。
4.2 變形測(cè)量功能：
（1）參考模式：基準(zhǔn)狀態(tài)可任意設(shè)置，可以是首個(gè)狀態(tài)或者中間狀態(tài)。
（2）對(duì)齊模式：支持ID轉(zhuǎn)換、相對(duì)關(guān)系轉(zhuǎn)換、手動(dòng)轉(zhuǎn)換等多種狀態(tài)對(duì)齊模
式。
（3）搜索深度：支持任意指定標(biāo)志點(diǎn)搜索半徑及搜索深度，提高標(biāo)志點(diǎn)追
蹤穩(wěn)定性。
（4）分析模式：支持多觀察域分析，觀察域自由選擇。
（5）測(cè)量結(jié)果：包含X，Y，Z三維位移分量及總位移E。
（6）結(jié)果顯示：位移測(cè)量結(jié)果在三維視圖和圖像中以射線和色譜形式繪制，
真實(shí)表達(dá) 三維點(diǎn)的變形與運(yùn)動(dòng)，顯示效果可靈活設(shè)置。
4.3采集控制功能
（1）采集控制箱實(shí)現(xiàn)測(cè)量頭的控制、多個(gè)相機(jī)的同步觸發(fā)、多路模擬量和
開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)采集、輸入和輸出信號(hào)控制。
（2）A/D采集：模擬量輸入采集，A/D采集的量程由軟件控制，可選量程：
±10V、± 5V、±2.5V、0～10V。
（3）多種外部觸發(fā)信號(hào)類型選擇：模擬信號(hào)、TTL電平、光電隔離、差分
輸入，模擬信號(hào)電平可選擇：+10V、+5V、0V、-5V、-10V。
（4）激光器控制：控制激光器。
（5）相機(jī)同步控制：多相機(jī)外同步觸發(fā)信號(hào)。
（6）光源控制：可選控制LED光源。
五．案例
