[实用新型]一种双显微数字散斑应变测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结构的位移、应变，应力等相关力学量的测量装置，尤其是应用非接触光电检测手段实现结构微应变的测量。 

背景技术

在我国众多公路网中，存在成千上万大大小小的在役桥梁需要进行安全检测。同时每年都有大量新建桥梁需要通过质量安全验收。目前，虽然已经有X射线、CT、超声波探测及在结构内埋设光纤等检测手段对桥梁关键部位的应力、应变进行检测。然而，由于测试量大，测试成本高，结构应变量较小，许多技术在工程现场难于实现，以至于目前仍然大量采用贴应变片一类传统电测检测手段对桥梁的承载能力进行测试。由于该方法需要在大型桥梁上布置成百上千的测试点进行维护调试测量，从而使得检测周期长，检测费用高，需要浪费大量的财力、人力、物力，对于在役桥梁的安全检测更是无法展开。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双显微数字散斑应变测量装置，其检测周期短，资源耗费量少；检测费用低，经济效益可观；实施方便，便于广泛应用。 

本实用新型一种双显微数字散斑应变测量装置由双CCD(即英文Charge Coupled Device的缩写词)图像采集系统、计算机数据处理系统组成，其特征是：所说的双CCD图像采集系统由两个为一组的CCD(1)、燕尾槽(2)、调焦手轮(3)、镜筒(4)、显微镜头(5)、及安装固定平台(6)构成；燕尾槽(2)固定在安装平台(6)上，调焦手轮(3)位于燕尾槽(2)的左右两端；镜筒(4)前 端安装显微镜头(5)，后端安装CCD(1)，然后将其置于燕尾槽(2)上即构成图像采集系统；所说的计算机处理系统(7)由多通道图像采集卡、数字散斑处理软件、计算机组成。 

本实用新型的工作原理是：由两个为一组的带显微镜头的双CCD图像采集系统及计算机数据处理系统构成整个应变测量装置。测量时在被测物表面制作散斑场，将双CCD图像采集系统固定于待测结构上，由计算机同步采集被测结构标距内不同两点受载前、后的散斑图像输入数字散斑相关处理软件进行运算，得到被测结构的位移、应变、应力等相关力学量。本实用新型还可通过双CCD图像采集系统上的调焦手轮可方便地调整焦距，在CCD上获取被测点的最佳图像；标距的长短可通过双CCD的间距进行调节；当对建筑结构进行测量时，CCD的固定平台须与待测结构组成一个统一体，可以消除震动对测量精度的影响。 

和现有技术相比，本实用新型有如下优点或积极效果： 

①测量精度和灵敏度较高。由于本装置采用了双CCD及显微镜头，在测量形变位移量时，其精度可以达到微米数量级；在测量小应变时可以达到几个到几十个微应变的测量，克服了只能使用应变电测法对桥梁结构实施应变测量的局限性。 

②检测周期短，资源耗费量少。该装置只需在检测桥梁的关键部位架设双CCD图像采集系统在桥梁受载前后采集相应的散斑图像即可实现检测，因此检测周期短，只需短短几天即可完成检测任务。而传统电测法则需在桥梁刚开始架设时就要进行应变片的贴放及线路的布置，直到桥梁架设完毕，因此其检测周期往往需要花费几个月甚至更长的时间，耗费的人力、物力较大。 

③检测费用低，经济效益可观。传统电测法对于一座中型桥梁的检测费用大概在50～60万左右，而对于大型、特大型桥梁的检测费用则需要上百万。本 发明对于一座中型桥梁的检测费用大概只需要10万元左右，而对于大型、特大型桥梁其检测费用不会超过50万。因此，该方法所带来的经济效益和社会效益不可估量。 

④实施方便，便于广泛应用。该装置不仅能对新建桥梁进行检测，还能广泛用于在役桥梁的安全检测，这是目前传统检测手段所力所不及的地方。 

综上所述，本实用新型所采用的装置有效地克服了目前桥梁检测中采用的电测法所带来的检测周期长、耗费资金量大，以及对于在役桥梁的检测无从开展等不利因素的影响，同时也克服了近几年来所出现的一些较为先进的检测手段不能在桥梁检测中得以广泛应用这一尴尬局面。本实用新型为桥梁建筑安全检测部门提供一种高效检测方法，在为桥梁检测部门节省大量财力、人力和物力的同时还可以大大提高桥梁检测部门对于新建和在役桥梁的安全检测效率。 

附图说明

图1是本实用新型两个为一组的双CCD图像采集系统示意图； 

图2是大型桥梁建筑结构现场实测装置布置图； 

图中各标号依次表示：CCD(1)、燕尾槽(2)、调焦手论(3)、镜筒(4)、显微镜头(5)、安装固定平台(6)总成、计算机处理系统(7)。 

具体实施方式