[发明专利]一种金属材料线膨胀系数测量方法

摘要

本发明涉及一种用于材料线膨胀系数的测量方法。在常温下通过光栅刻制手段在待测金属表面刻划出光栅条纹、采集物光栅数字图像、制作参考光栅以及采集膨胀后的物光栅数字图像，之后通过将参考光栅与物光栅的数字图像相互叠加叠加得到莫尔条纹一，将参考光栅与膨胀后的物光栅的数字图像相互叠加莫尔条纹二，再通过傅里叶变换、滤波处理以及极值法进行细化处理得到相应的细化后的等差条纹一和由等差条纹二形成的细化后的等差条纹二。再通过最小二乘法法分别计算出各自的等差条纹的斜率和倾角，之后得到相应温度变化引起的等差条纹倾角相对于测量系统X轴的该变量计算定标后的斜率再计算出温度为T2时的应变量，最后即可计算出材料的膨胀系数。

主权项

1.一种金属材料线膨胀系数测量方法，该方法包括如下步骤：(1).在常温下通过光栅刻制手段在待测金属表面刻划出若干条其角度与铅垂线锐角夹角为θ的光栅条纹；(2).在常温T1下通过相机CCD拍摄采集由若干条光栅条纹组成的物光栅的数字图像；(3).将拍摄采集的物光栅数字图像通过计算机软件将其镜像得到与物光栅相对铅垂线对称的参考光栅的数字图像；(4).将金属加热至温度为T2下通过相机CCD拍摄采集由若干条光栅条纹组成的膨胀后的物光栅的数字图像； (5).将参考光栅与物光栅的数字图像相互叠加，得到莫尔条纹一；(6).将参考光栅与膨胀后的物光栅的数字图像相互叠加，得到莫尔条纹二；(7).将得到的莫尔条纹一和莫尔条纹二进行傅里叶变换、滤波处理，得到由莫尔条纹一形成的等差条纹一以及由莫尔条纹二形成的等差条纹二；(8).对等差条纹一和等差条纹二通过极值法进行细化处理，得到由等差条纹一形成的细化后的等差条纹一和由等差条纹二形成的细化后的等差条纹二；(9).将细化后的等差条纹一和细化后的等差条纹二通过最小二乘法分别计算出各自的等差条纹的斜率和倾角，以细化后的等差条纹一的条纹方向作为测量系统X轴方向，将细化后的等差条纹二和细化后的等差条纹一的倾角相减，得到相应温度变化引起的等差条纹倾角相对于测量系统X轴的该变量及定标后的斜率；(10).根据公式，即计算出温度为T2时的应变量；(11).根据公式计算出材料的线膨胀系数。