[发明专利]一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：该应变测量系统包括同轴显微成像系统（17）、机械支撑调节平台（8）、计算机（4）和力学实验装置（11）；其中同轴显微成像系统（17）包括单色光源（2）、与单色光源波长对应的两个窄带通滤波片（6和16）、两个相机（1和5）、和相机同步触发器（3）；所述同轴显微成像系统（17）用于在超高温的条件下透过多个光学蓝宝石玻璃观察窗（9，13和14）采集试验件（12）表面的清晰图像；所述机械支撑调节平台（8）用于支撑两个同轴显微成像镜头（7和15）；所述单色光源（2）用于产生单色光，所述单色光首先经过漫射镜（18）变成均匀入射光，然后经分光镜（21）反射后通过所述两个同轴显微成像镜头（7和15）照射到试验件（12）表面，所述试验件（12）表面的反射光（20）经过分光镜（21）进入所述两个相机（1和5）；所述与单色光源波长对应的两个窄带通滤波片（6和16）用于过滤掉其他波长的光线，保留与所述单色光源（2）波长对应的光线，降低试验件（12）表面热辐射对采集到图像的影响；所述两个相机（1和5）用于采集图像，并将采集到的图像实时传输到所述计算机（4）；所述相机同步触发器（3）用于保证两个相机（1和5）的同步采集。

2.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：所述的同轴显微成像系统（17）包括两个相机（1和5），两个同轴显微成像镜头（7和15），单色光源（2），与单色光源波长对应的两个窄带通滤波片（6和16），相机同步触发器（3）；单色光源（2）设置于相机同步触发器（3）下方，位于两个同轴显微成像镜头（7和15）之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：所述的两个同轴显微成像镜头（7和15）为长工作距离，具有多个放大倍数的同轴显微成像镜头。

4.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：所述的单色光源（2）为紫外光源，所述两个相机（1和5）为紫外相机。

5.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：所述与单色光源波长对应的两个窄带通滤波片（6和16）为与紫外光波长对应的窄带通滤波片。

6.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：同时使用两个相机可以完成三维应变测量，使用一个相机可以完成二维应变测量。

7.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，其特征在于：所述计算机（4）用于处理由两个相机（1和5）采集到的图像数据和力学实验装置（11）传输的载荷数据，得到试验件（12）的实时高精度应变数据。

8.一种超高温应变测量方法，其特征在于：使用权利要求1-7任一项所述的一种基于紫外成像DIC的超高温多尺度多功能应变测量系统，包括如下步骤：

1）在试验件（12）表面喷涂高温散斑（19），将试验件（12）固定到高温拉伸装置（11）上；

2）在两个同轴显微成像镜头（7和15）前安装两个窄带通滤波片（6和16），用单色光源（2）对试验件（12）进行主动照明，并调整两个相机（1和5）使图像清晰；

3）相机同步触发器（3）开启，使两个相机（1和5）保证相机同步频率进行同步采集；

4）利用标定板（22）采集多组图像，对采集图像进行标定；

5）采用高温图像炉（10）对试验件（12）进行加热，用高温拉伸装置（11）对矩形截面或圆截面试验件（12）进行加载，在加载的过程中同轴显微成像系统（17）实时采集试验件（12）的图像；

6）将万能试验机的加载数据和两个相机（1和5）采集到的图像数据实时传输到计算机中，计算应变。