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產(chǎn)品報價： ￥3000000元

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產(chǎn)品熱度：加載中

產(chǎn)品型號：IMETRUM

適用范圍：高教

所在地區(qū)：

　　1.英國IMETRUM公司

　　英國Imetrum公司，2003年從英國布里斯托大學(xué)分出，成立獨立的公司。公司15年致力于非接觸式視頻精確測量領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作，使其成為這一領(lǐng)域的佼佼者。非接觸式應(yīng)變位移視頻測量儀于2007年投入市場，以其非接觸式、實時監(jiān)測和高精度等優(yōu)勢，很快被廣泛應(yīng)用于各大院校、科學(xué)研究所和企事業(yè)單位，在國防和軍工單位也有大量的客戶。

　　比如：NPL（英國物理實驗室）

　　AWE（英國原子武器研究所）

　　MBDA（歐洲導(dǎo)彈集團）

　　Airbus（歐洲空中客車公司）

　　RollsRoyce（勞斯萊斯）

　　ThyssenKrupp（蒂森克虜伯）

　　2.工作原理

　　采用高分辨數(shù)字工業(yè)攝像機，并選用合適的鏡頭，視頻測量儀器可以對小到1mm、大到超過100m的被測物進行測量。

　　此儀器采用亞像素技術(shù)。亞像素技術(shù)，是一種圖像計算方法，一般情況下，圖像的小單位是像素，即是說，圖像是有一系列的像素點組成。但是，利用這種亞像素技術(shù)，可以將一個像素再進行細分，認為一個像素是有多個亞像素組成。比如：通過一種計算方法，可以把一個像素細分成10個亞像素，這樣的話，可以識別的小單位由原來的一個像素，變成1/10個像素，那么測量精度也就提高了10倍。此儀器在測量小試樣的時候，可分辨1/500個像素。

　　視頻測量儀器利用英國Imetrum公司的圖像計算方法，利用亞像素技術(shù)，可精確測量攝像機圖像上目標點的位置。不需要設(shè)定專門的目標點。比如以下特征點都可以用做測量的目標點。

　　l自然的紋理（比如：建筑物的表面特征）

　　l標記筆做的標記

　　l噴漆產(chǎn)生的斑點

　　在Imetrum視頻分析軟件中，用戶可以任意指定一系列的目標點，系統(tǒng)將準確跟蹤視頻中這些目標點的位置，從而達到測量應(yīng)變和位移的目的。

　　3.使用意義

　　3.1 功能

　　準確跟蹤視頻中指定的目標點的位置，一個目標點相當于一個位移傳感器，兩個目標點相當于一個應(yīng)變傳感器。

　　2可實時精確測量二維參數(shù)：

　　?位移應(yīng)變

　　?距離角位移

　　?速度加速度

　　?泊松比

　　?應(yīng)力/應(yīng)變曲線、模數(shù)（需要另外提供載荷信號）

　　2可實時測量多個目標點，目標點的數(shù)量取決于所用計算機的性能。

　　2可同步測量多個參數(shù)；比如：同時測量位移、變形、泊松比等等。

　　2可拍攝實驗過程，后期對錄像進行再分析。

　　3.2 優(yōu)點（與傳統(tǒng)接觸式傳感器相比）

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀與傳統(tǒng)的傳感器相比，在保證測量精度高（應(yīng)變精度5個微應(yīng)變，位移精度0.05微米）的情況下，可以進行：

　　此儀器可以解決接觸式傳感器普遍遇到的一些問題。比如：小試樣、大變形、表面光滑等等。具體區(qū)別見下表：

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀，可以解決接觸式傳感器存在的以上問題。

　　4.用途及測量案例

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀可以動態(tài)實時測量應(yīng)變、位移、泊松比等等。廣泛應(yīng)用于：材料測試領(lǐng)域、結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域、組合件測量領(lǐng)域。

　　4.1 材料測試領(lǐng)域

　　4.1.1 測量精度（材料力學(xué)測試）

　　在材料領(lǐng)域里，主要是用于測量小試樣的變形。廣泛應(yīng)用于各種力學(xué)試驗機上，作為一種非接觸式的多點式引伸計進行使用。

　　這時采用材料測試專用鏡頭，非接觸式應(yīng)變位移測量儀的測量精度為：

應(yīng)變：5個微應(yīng)變

位移：0.05微米

　　4.1.2應(yīng)用領(lǐng)域

　　l各種材料的力學(xué)測試（可與試驗機相連）。

　　比如：金屬、塑料、橡膠、復(fù)合材料、高分子材料、混凝土、皮革、光纖、薄膜、木材、巖土、生物材料等等

　　l可調(diào)整標距

　　l可實現(xiàn)測量信號的反饋控制

　　比如：與疲勞試驗機相連，實現(xiàn)應(yīng)變信號的反饋控制。

　　l特殊條件下的測量：

　　高溫測量：800度以上時，可能需要濾光片

　　高速沖擊、高頻振動：需要高速攝像機

　　損傷和破壞性實驗：

　　疲勞試驗、測泊松比、裂紋的繁衍等等

　　4.1.3與各種試驗機結(jié)合使用

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀能夠與試驗機結(jié)合使用，可測量：

　　應(yīng)力-應(yīng)變曲線彈性模量泊松比等等。

　　視頻測量儀利用一個數(shù)字/模擬輸入/輸出模塊，可以將測量數(shù)據(jù)以數(shù)字或者模擬信號的方式實時輸出，以供其它設(shè)備使用。從而能夠與大多數(shù)力學(xué)實驗機結(jié)合使用

　　4.1.4 材料力學(xué)測試案例

　　（1）小尺寸試樣

　　螺栓

　　纖維材料

　　頭發(fā)絲細

　　（2）壓縮試驗

　　（3）疲勞試驗

　　優(yōu)勢：

　　2視頻測量儀不會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；傳統(tǒng)的引伸計容易出現(xiàn)打滑

　　2視頻測量儀可長時間的工作；傳統(tǒng)的應(yīng)變片無法長時間工作

　　2視頻測量儀可實現(xiàn)測量信號的反饋控制。

　　（4）高溫試驗

　　視頻測量儀的視頻捕捉部分

　　觀察窗

　　（5）斷裂、高速沖擊力學(xué)測量

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀與高速攝像機相結(jié)合，可用于研究斷裂瞬間試樣變形、高速沖擊碰撞瞬間變形。

　　非接觸式視頻測量儀的分析軟件，可以對高速攝像機拍攝的非壓縮avi格式的視頻進行測量，可很容易得到實驗過程中的應(yīng)變和位移。

　　（6）混凝土材料

　　（7）微觀力學(xué)測試

　　非接觸式視頻測量儀與顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、掃描探針顯微鏡（SPM）相結(jié)合，可以實現(xiàn)納米測量。

　　通過采集這類顯微鏡下的圖像，結(jié)合視頻分析軟件，可以對這些微觀圖像進行測量分析。從而達到測量變形的目的。

　　4.2 結(jié)構(gòu)監(jiān)測

　　利用非接觸式應(yīng)變位移測量儀，可以測量幾米甚至上百米的結(jié)構(gòu)件的變形和位移。具有一下優(yōu)勢：

　　可同時連接8臺攝像機，即可同時對8個面進行測量。

　　4.2.1功能：

　　l24小時監(jiān)測

　　可以實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的長距離光纖傳輸或者無線傳輸。

　　l不定期監(jiān)測

　　可保證每次測量數(shù)據(jù)的連貫性。

　　4.2.2監(jiān)測參數(shù)：

　　l動態(tài)撓度

　　l位移、應(yīng)變

　　l速度、加速度、彎曲度

　　4.2.3測量精度（大型結(jié)構(gòu)監(jiān)測）

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀的測量精度和攝像機采集的視場大小有關(guān)，位移分辨率為視場大小的十萬分之一，可達到二十萬分之一。比如：

　　采用焦距為50mm的鏡頭(鏡頭可根據(jù)實際需求，進行調(diào)配)，則測量精度為：

　　4.2.4應(yīng)用領(lǐng)域舉例：

　　l風洞試驗振動臺

　　l橋梁、建筑、鋼結(jié)構(gòu)、井架

　　l航空航天

　　l堤壩、煙囪、電站

　　4.2.5結(jié)構(gòu)監(jiān)測案例

　　（1）風洞試驗

　　在航空航天領(lǐng)域、土木結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，需要研究空氣動力學(xué)、建筑橋梁抗風性能，這些都需要做風洞試驗，以便在模擬的氣流條件下，測量飛行器的飛行能力；或者建筑、橋梁等的抗風能力。

　　為了減輕對風洞中氣流的影響，采用非接觸式的測量儀是的選擇。

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀可以在風洞外，透過透明的玻璃，對風洞內(nèi)的被測物進行測量。

　　采用多個攝像機，可實現(xiàn)多角度，多點同步測量。

　　（2）震動臺

　　（3）鋼結(jié)構(gòu)、建筑、橋梁

　　在測量鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、建筑的時候，無需在被測物體上做標記點，因為這些大型結(jié)構(gòu)表面的天然紋理就可以當做標記點。

　　4.2.6優(yōu)勢

　　(a)安裝省時、簡單（安裝少于30分鐘）

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀是屬于便攜式測量儀，非常方便攜帶及安裝。

　　(b)同步測量上百個點

　　目前，市場上有其它類型的非接觸式的測量儀，但是，能夠同時測量多個被測點的測量儀卻非常少。

　　(c)可測量X、Y兩個方向上的參數(shù)

　　視頻測量儀可以測量二維平面上任何方向上的參數(shù)。

　　(d)無需做標記點

　　此儀器采用圖像散斑識別技術(shù)跟蹤被測點，在進行結(jié)構(gòu)監(jiān)測時，一般被測物表面存在灰度不均勻的紋理，這些天然的紋理就可以作為被測目標點，而無需再貼任何標記。當然，也可以貼標記點作為被測點。

　　(e)測量精度高

　　被測距離100米的時候，測量精度可達到0.12毫米。

　　(f)測量數(shù)據(jù)處理簡單

　　非接觸式應(yīng)變位移測量儀測量得到的結(jié)果，可以以文本格式存儲，可利用Excel、Original等軟件進行作圖或處理。

　　(g)可對拍攝的錄像，進行后續(xù)處理，使您能夠?qū)Ρ粶y物進行更為詳細的分析。

　　5.技術(shù)指標

　　5.1．設(shè)備工作環(huán)境

　　電源：交流電220V 50Hz

　　操作系統(tǒng)：Windows2000/XP

　　5.2．工作方式

　　非接觸式

　　5.3．測量精度

　　測量位移和應(yīng)變的精度取決于：攝像機的有效像素和視場的大小。

　　?大型結(jié)構(gòu)測試的分辨率（采用高分辨鏡頭）：1/100至1/200個像素

　　位移分辨率：10微米（以1米的視場為例）

　　應(yīng)變分辨率：20個微應(yīng)變

　　?材料測試的分辨率（用特制的材料測試專用鏡頭，25mm的視場）：1/500個像素

　　位移分辨率：0.05微米

　　應(yīng)變分辨率：5個微應(yīng)變

　　5.4．測量準確性

　　儀器測量的準確性分為位移和應(yīng)變兩個方面。

　　1．位移的準確性

　　在測量位移方面，視頻測量儀器與一個已校準的千分表相對比，兩個設(shè)備的測量結(jié)果誤差在1％。此實驗有空客公司獨立操作。

　　2．應(yīng)變的準確性

　　在測量應(yīng)變方面，視頻測量儀器與一個已校準的應(yīng)變片相對比，兩個設(shè)備的測量結(jié)果誤差在0.5％。

　　5.5．采樣頻率

　　設(shè)備的采樣頻率取決于攝像機的拍攝頻率，可根據(jù)實際需求進行調(diào)整。

　　標準配置設(shè)備的采樣頻率為15Hz。

　　5.6．測量數(shù)據(jù)處理

　　-     測量結(jié)果可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，與拉伸機相連。

　　-   可以文本方式記錄測試結(jié)果，便宜導(dǎo)入Excel，進行分析。

　　-     可以以數(shù)據(jù)曲線的方式，實時顯示測量結(jié)果。

　　-     測量結(jié)果，數(shù)據(jù)簡單，部分參數(shù)的測量，無需進行標定。

　　5.7．可擴展性

　　-     系統(tǒng)支持8個視頻通道的輸入，即可同時連接8臺攝像機。

　　-     支持的攝像機端口：USB2.0以上接口或者Fireware接口

　　5.8．與其他設(shè)備結(jié)合使用

　　USB數(shù)字&模擬輸入&輸出模塊：利用此模塊，可以將外部其他設(shè)備的測量信號輸入進來，也可以將此設(shè)備的測量結(jié)果以數(shù)字或者模擬信號的方式，輸出給其他設(shè)備，以供外部設(shè)備使用。

　　利用此模塊可以與拉伸機或MTS機結(jié)合使用。

　　5.9．軟件分析功能

　　(a)實時動態(tài)分析

　　實時同步測量多個參數(shù)。比如：同步測量不同點的位移和應(yīng)變。

　　(b)后處理功能

　　利用設(shè)備的分析軟件，可以對任何非壓縮式AVI格式的視頻文件，進行分析處理。

　　6.主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

　　整套設(shè)備包括：

　　?英國Imetrum視頻分析軟件

　　?視頻采集部分

　　?其他配件

　　以下是主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)：

　　1)專用CCD部件

　　性能指標：

　　-成像設(shè)備：1/2’’黑白逐行掃描CCD

　　-有效成像：1280×960像素

　　-像素尺寸：4.65mm×4.65mm像素大小

　　-幀率：每秒鐘15，7.5，3.75，或者1.875幀。

　　-曝光時間：快門速度1/10000s到17.5s

　　-觸發(fā)輸入：TTL，>10ms脈沖時間

　　-1394a Fireware接口連接電腦

　　2)鏡頭

　　整套設(shè)備將配備高分辨鏡頭和材料測試專用鏡頭。

　　高分辨鏡頭：主要應(yīng)用于測試大型結(jié)構(gòu)或者組合件。

　　材料測試專用鏡頭：專門應(yīng)用于材料實驗，它比高分辨鏡頭提供更高的分辨率和測量精度。

　　3)USB數(shù)字&模擬輸入&輸出

　　此設(shè)備提供數(shù)字和模擬信號的輸入和輸出

　　模擬輸入：通道：16單/8雙

　　分辨率：16位

　　電壓范圍：+/-0.2V到+/-10V

　　模擬輸出：通道：2

　　分辨率：16位

　　電壓范圍：+/-10V

　　數(shù)字輸入：通道：4

　　邏輯電平：TTL

　　數(shù)字輸出：通道：4

　　邏輯電平：TTL

　　通過USB連接到電腦