產(chǎn)品詳情
XTDIC三維數(shù)字散斑全場應變測量系統(tǒng)
1.1 系統(tǒng)介紹
XTDIC 系統(tǒng)結(jié)合數(shù)字圖像相關技術（DIC）、雙目立體視覺技術(StereoVision)以及近景攝影測量技術(Photogrammetry)，通過追蹤物體表面的散斑圖像，實現(xiàn)變形過程中物體表面的三維坐標、位移及應變的測量，具有便攜，速度快，精度高，易操作等特點。
系統(tǒng)主要由測量頭、采集控制箱、移動支撐架、計算機、檢測分析軟件等組成。
XTDIC 三維數(shù)字散斑動態(tài)變形測量分析系統(tǒng)是實驗力學領域中一種重要的測試方法，其主要應用有：
在材料力學性能測量方面：DIC已成功應用于各種復雜材料的力學性能測試中。如火箭發(fā)動劑固體燃料、橡膠、光纖、壓電薄膜、復合材料以及木材、巖石、土方等天然材料的力學性能的檢測中。值得注意的是，DIC被廣泛應用于破壞力學研究中，包括裂紋尖端應變場測量、裂紋尖端張開位移測量以及高溫下裂紋尖端應變場測量等。
在細觀力學測量方面：借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道電子顯微鏡(STEM)以及原子力顯微鏡(AFM)，DIC被越來越多地應用于細觀力學測量。最近，數(shù)字散斑相關方法還被應用于物體表面粗糙度的測量中。
在損傷與破壞檢測方面：DIC被應用于多種復雜材料，如巖石、炸藥材料的破壞檢測中。DIC還被應用于一些特殊器件，如陶瓷電容器、電子器件，電子封裝的無損檢測研究中。
在生物力學測量方面：DIC被應用于測量手術復位后肱骨頭在內(nèi)旋轉(zhuǎn)及前屈運動下大小結(jié)節(jié)的相對位移量，以及頸椎內(nèi)固定器對人體頸椎運動生物力學性能的影響等。
典型應用范圍：
2 應變計算、強度評估、組件尺寸測量、非線性變化的檢測
2 先進材料（CFRP、木材、 內(nèi)含PE的纖維、金屬泡沫、橡膠等）
2 零部件試驗（測量位移、應變）
2 材料試驗（ 楊氏模量、泊松比、彈塑性的參數(shù)性能）
2 斷裂力學性能
2 有限元分析（FEA）驗證
2 動力學測量（動態(tài)測量、瞬態(tài)測量）
2 三維全場振動分析
2 高速變形測量
2 動態(tài)應變測量，如疲勞試驗
2 諧振、沖擊和噪聲激勵
2 蠕變和老化過程的特性分析
2 各種各向同性和各向異性材料變形特性
1.2 系統(tǒng)特色
l 系統(tǒng)技術先進：國內(nèi)首個自主研發(fā)的數(shù)字圖像相關法三維變形測量系統(tǒng)；自主知識產(chǎn)權的核心算法，技術指標達到國外先進水平。
l 系統(tǒng)應用范圍廣：可用于機械、材料、力學、建筑、土木等多個學科的科學研究與工程測量中，適用于大部分材料，實時獲得被測物全場三維坐標、位移、應變數(shù)據(jù)。
l 系統(tǒng)配置靈活：支持幾毫米到幾米的測量幅面；支持百萬至千萬像素相機，支持低速到高速相機，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機接口；支持任意數(shù)目相機的同時標定，支持外部圖像標定，。
l 系統(tǒng)兼容性強：同時兼容單相機二維測量和多相機三維測量；兼容32位、64位系統(tǒng)。
l 輔助功能強大：具備圓形標志點動態(tài)變形測量功能；具備剛體物體運動軌跡姿態(tài)測量功能。
l 擴展接口豐富：具備萬能試驗機接口，實時采集試驗機的力、位移等信號；具備杯突實驗機接口，可以測量材料的FLC曲線；具備體式顯微鏡接口，可以實現(xiàn)微小型物體的三維全場變形應變檢測；支持多相機組同步測量，可以同步測量多個區(qū)域的變形應變；系統(tǒng)具備多路A/D輸入、多路D/A輸出、多路開關量輸入和輸出，并可靈活進行擴展。
1.3 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)基于數(shù)字圖像相關法、雙目立體視覺及近景攝影測量技術，通過相機拍攝的被測物變形過程中的散斑圖像，快速檢測被測物的全場三維坐標、位移、應變數(shù)據(jù)，測量結(jié)果三維彩色顯示。系統(tǒng)的主要功能包括基本測量功能、分析報告功能、采集控制功能、系統(tǒng)輔助功能以及系統(tǒng)擴展接口等，具體如下：
（1）基本測量功能：
※測量幅面：支持幾毫米到幾米的測量幅面，根據(jù)需求可定制更多測量幅面。
測量相機：支持百萬至千萬像素相機，支持低速到高速相機，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機接口。
※相機標定：支持1-8個相機的同時標定，支持外部圖像標定。
※測量模式：同時兼容單相機二維測量和多相機三維測量。
※實時測量：采集圖像的同時，可以實時進行全場應變計算，而不是事后處理。
計算模式：具備自動計算和自定義計算兩種模式。
測量結(jié)果：全場三維坐標、位移、應變數(shù)據(jù)等動態(tài)變形數(shù)據(jù)，應變模式有工程應變、格林應變、真實應變等三種。
多工程：系統(tǒng)軟件支持多工程計算、顯示及分析。
※支持系統(tǒng)：同時支持32位、64位系統(tǒng)，具備多線程加速計算功能。
（2）分析報告功能
18種變形應變計算功能：X、Y、Z、E三維位移；Z值投影；徑向距離、徑向距離差；徑向角、徑向角差；應變X、應變Y和應變XY；最大主應變；最小主應變；厚度減薄量；Mises應變；Tresca應變；剪切角。
※坐標轉(zhuǎn)換功能：321轉(zhuǎn)換、參考點擬合、全局點轉(zhuǎn)換、矩陣轉(zhuǎn)換等多種坐標轉(zhuǎn)換功能。
※元素創(chuàng)建功能：可以創(chuàng)建三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐等多種三維元素。
※分析創(chuàng)建功能：可以創(chuàng)建點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角等多種分析。
數(shù)據(jù)平滑功能：均值，中值，高斯濾波等多種平滑功能。
數(shù)據(jù)插值功能：自動和手動兩種數(shù)據(jù)插值模式。
材料性能分析：自動計算材料的彈性模量和泊松比等參數(shù)。
三維截線功能：可對三維測量結(jié)果進行直線或圓形截線分析。
曲線繪制功能：所有測量結(jié)果均可以繪制成曲線圖。
FLD分析功能：可繪制和編輯FLD成形極限曲線。
視頻創(chuàng)建功能：可將測量過程二維圖像或者三維測量結(jié)果制作成視頻并輸出保存。
數(shù)據(jù)輸出功能：測量結(jié)果及分析結(jié)果輸出成報表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出。
（3）采集控制功能
系統(tǒng)控制觸發(fā)和數(shù)據(jù)采集
A/D采集：三路模擬量輸入采集，A/D采集的量程由軟件控制，可選量程：±10V、±5V、±2.5V、0～10V。
多種外部觸發(fā)信號類型選擇：模擬信號、TTL電平、光電隔離、差分輸入。模擬信號電平可選擇：+10V、+5V、0V、-5V、-10V。
相機同步控制：多相機外同步觸發(fā)信號。
LED燈控制：控制LED光源。
（4）擴展接口：
※試驗機接口：實時采集試驗機的力、位移等信號，并與三維全場應變測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步。
※FLC曲線測量：配合杯突試驗機，參考ISO 12004-2: 2008標準進行Nakazima試驗可以測得材料的FLC成形極限曲線。
※多測頭同步檢測：支持多相機組同步測量，相機數(shù)目任意擴展，可以同步測量多個區(qū)域的變形應變，適用于大型物體或者回轉(zhuǎn)型物體的變形應變測量。
※顯微應變測量：配合雙目體式顯微鏡，系統(tǒng)可以實現(xiàn)微小型物體的三維全場變形應變檢測。
※標志點動態(tài)變形檢測：具備圓形標志點動態(tài)變形測量功能。
※運動軌跡姿態(tài)檢測：具備剛體物體運動軌跡姿態(tài)測量功能。
1.4 技術指標
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|
指標名稱 |
技術指標 |
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1. |
核心技術 |
工業(yè)近景攝影測量、數(shù)字圖像相關法 |
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2. |
測量結(jié)果 |
三維坐標、全場位移及應變 |
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3. |
※測量幅面 |
支持4mm-4m范圍的測量幅面，更多測量幅面可定制 |
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4. |
測量相機 |
支持百萬至千萬像素相機，支持低速到高速相機，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機接口 |
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5. |
※相機標定 |
支持1-8個相機的同時標定，支持外部圖像標定 |
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6. |
位移測量精度 |
≤0.01mm |
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7. |
應變測量范圍 |
0.005%-2000% |
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8. |
應變測量精度 |
≤0.005% |
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9. |
測量模式 |
兼容二維及三維變形測量 |
|
10. |
※實時測量 |
采集圖像的同時，實時進行全場應變計算 |
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11. |
※多測頭同步測量 |
支持多相機組同步測量，相機數(shù)目任意擴展，可同步測量多個區(qū)域的變形應變 |
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12. |
※動態(tài)變形模塊 |
具備圓形標志點動態(tài)變形測量功能 |
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13. |
※軌跡姿態(tài)測量模塊 |
具備剛體物體運動軌跡姿態(tài)測量功能 |
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14. |
※試驗機接口 |
實時同步采集試驗機的力、位移等信號 |
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15. |
※FLC接口 |
配合杯突試驗機進行Nakazima試驗，可以測得材料的FLC成形極限曲線 |
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16. |
※顯微應變測量 |
配合雙目體式顯微鏡，可實現(xiàn)微小型物體的三維全場變形應變檢測 |
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17. |
系統(tǒng)兼容性 |
兼容32位、64位系統(tǒng) |
1.5 系統(tǒng)型號
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型號 |
XTDIC-SD(標配) |
XTDIC-HR(高分辨率) |
XTDIC-HS(高速) |
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相機像素 |
200萬 |
600萬 |
200萬 |
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相機幀率 |
20fps |
13fps |
340fps |
|
應變測量精度 |
0.005% |
0.005% |
0.005% |
|
應變測量范圍 |
0.01%-1000% |
0.01%-1000% |
0.01%-1000% |
1.6 典型配置（僅供參考，具體配置請聯(lián)系我）
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序號 |
項目 |
配置 |
單位 |
數(shù)量 |
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1. |
測量頭 |
2個工業(yè)相機（200萬像素）； 2個相機鏡頭（25mm）； 2個集成LED光源（冷白6500K）； 2個柔性萬向軸臂； 1套標準型系統(tǒng)機架（500mm）； |
套 |
1 |
|
2. |
檢測分析軟件 |
XTDIC三維數(shù)字散斑應變測量及分析系統(tǒng) V8.0軟件安裝光盤1套； 軟件使用手冊1套； |
套 |
1 |
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3. |
采集控制系統(tǒng) |
系統(tǒng)控制箱1套； 5m數(shù)據(jù)傳輸線1套； |
套 |
1 |
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4. |
標定板 |
64mm×48mm編碼型標定板1套； 128mm×96mm編碼型標定板1套 |
套 |
1 |
|
5. |
移動支撐 |
重型架1套； 三維云臺1套； 便攜式三角架1套； 功能航空運輸移動操作桌1套 |
套 |
1 |
|
6. |
計算機 |
高性能品牌圖形工作站，8G內(nèi)存，1T硬盤 |
套 |
1 |
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7. |
系統(tǒng)附件 |
系統(tǒng)專用工具1套 黑白自噴漆1套 |
套 |
1 |
1.7 應用案例
（1） 材料性能測試
圖：材料性能測試應用案例
（2） 動態(tài)應變測量
圖：動態(tài)應變測量應用案例
（3） 零部件變形測量
圖：零部件變形測量應用案例
（4） 高溫變形測量
圖：高溫應變測量應用案例
（5） 有限元驗證
圖：有限元驗證應用案例
