江苏全场三维非接触式测量系统

    芯片研发制造过程链条漫长，很多重要工艺环节需进行精密检测以确保良率，降低生产成本。提高制造控制工艺，并通过不断研发迭代和测试，才能制造性能更优异的芯片，走向市场并逐渐应用到生活和工作的方方面面。由于芯片尺寸小，在温度循环下的应力，传统测试方法难以获取；高精度三维显微应变测量技术的发展，打破了原先在微观尺寸测量领域的限制，特别是在半导体材料、芯片结构变化细微的测量条件下，三维应变测量技术分析尤为重要。 振弦式应变测量传感器具有较强的抗干扰能力。江苏全场三维非接触式测量系统

刻写在光纤上的光栅传感器自身抗剪能力很差，在应变测量的应用中，需要根据实际需要开发出相应的封装来适应不同的基体结构，通常采用直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等方式。埋入式一般是将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后，将其预埋进混凝土等结构中进行应变测量，如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴，如现役飞机的载荷谱监测等。无论是哪种封装形式，由于材料的弹性模量以及粘帖工艺的不同，在应变传递过程必将造成应变传递损耗，光纤光栅所测得的的应变与基体实际应变不一致。福建三维全场数字图像相关技术总代理光学技术的进步将提升该测量的精度和应用范围，实现多维度、高精度的应变测量。

    典型系统介绍——PMLABDIC-3D非接触式三维应变光学测量系统：该系统由中国科学技术大学与东南大学共同开发，采用非接触式光学测量方法，可准确测量物体的空间三维坐标以及位移和应变等数据。该系统利用数字图像处理基本原理，通过数字镜头采集图像，拍摄试件变形前后表面形貌特征，识别被测物体表面结构，然后通过三维重建以及数字图像相关性运算得出图像各像素的对应坐标。上海VIC-Gauge3D视频引伸计测量装置：该装置也是一种光学非接触应变测量设备，广泛应用于高温环境下的应变测量。通过比对已知应变的标准样品，实现对设备的准确校准，具有非接触、实时监测等优点。

    振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代，其工作原理如下：钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率，当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时，安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化，导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值，能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的优点是具有较强的抗干扰能力，在进行远距离输送时信号失真非常小，测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响，传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。 在材料科学领域，光学非接触应变测量技术可用于研究材料的力学性能和变形行为。

    在桥梁静动载试验时，如何减小应变测试中的各种干扰因素，提高检测效率和测量数据的可信度，是长期以来工程师们一直在苦苦探索的问题。经过多年的技术攻关，终于研发成功了一种可装配式多用途应变测量传感器，成功地应用在了多座桥梁的静动载试验中，解决了桥梁静动载试验中应变测量时遇到的一系列问题，特别是恶劣环境下的应变测试问题。应变片由两个相同的敏感栅重叠配置，可以抵消所产生的电磁感应噪声。导线采用绞合线，同样可以抵消感应噪声，因此该应变片不易受交变磁场的影响。 光纤布拉格光栅传感器是光学非接触应变测量的中心，通过测量光纤中的光频移确定应变大小。湖南VIC-3D非接触总代理

光学非接触应变测量利用光学原理和方法，在不与被测物体直接接触的情况下，测量物体的应变情况。江苏全场三维非接触式测量系统

    常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测距仪、全站仪等。构件的变形形式有：梁、屋架的挠曲、屋架的倾斜、柱的侧向等，应根据试验对象选用不同的方法及仪器。在测量小跨、屋架挠度时，可以采用简易拉线法，或选用基准点采用水平仪测平。房屋框架的倾斜变位测量，一般是将吊锤从上弦固定到下弦处，测量其倾斜值，记录倾斜方向。可采用粘贴10mm左右厚、50-80mm宽的石膏饼粘贴牢固，以判断裂缝是否发展为宜，可采用粘贴石膏法。还可在裂缝的两边粘贴几对手持应变计，用手持应变计测量变形发展情况。 江苏全场三维非接触式测量系统