非接触式应变位移测量分析系统实验指导书

实验五、非接触式位移测量

Non-contact displacement measurement

实验学时：2 学时实验类型：应用性

前修课程：大学物理、光学、理论力学、材料力学

适用专业：土木工程

一、实验目的

1．了解和认识非接触式应变位移测量分析系统的各项功能；

2．掌握其基本的操作方法；

3．掌握位移的测量与标定方法。

二、实验内容

1．非接触式应变位移测量分析系统的测量功能及其简单的操作方法；

2．位移的测量与标定。

2.1采用一个已知的距离

在图像中识别一个目标物，在它上面有两个点，您知道这两点之间的实际物理距离。这可能是一个具有已知尺寸的物体，可能是一个简单的直尺。现在，将鼠标

分别移动到这两个点上，记下鼠标指针的坐标（显示在视频窗口的上部）。这样，

两个点之间的像素距离可以利用下面的公式进行计算：

2

两点之间的距离=√(X2−X1)2+(Y2−Y1)2

现在，将测量得到的两点之间的实际物理距离除以像素距离得到转换系数。

2.2 采用一个已知的位移

如果一个物体可以移动一个已知的距离（比如：利用试验机的横梁位移），这种方法是很适合的，并且，将得到比前一种方式更高的准确度。首先，在将要经历

一个已知位移的物体上，做一个标记点。然后，添加一个此标记点的“displacement”

测量，它将会非常准确的测量标记点的(x,y)位移。

现在，移动物体产生一定量的位移，利用下面的公式可以计算出被测量的位移：

2

Displacement=√x2+y2

测量得到的像素位移除以已知位移得到转换系数。

三、实验要求

在实验前熟悉并掌握位移的标定原理。

四、实验装置

1．钢尺；

2．记号笔；

3．华硕笔记本电脑；

4．加密狗；

5．专用数字摄像机B型；

6．结构监测镜头50mm、25mm、75mm；

7．三脚支架；

8．12V直流电源；

9．5米千兆网数据线；

五、实验步骤

1．按要求安装好非接触式应变位移测量分析系统；

2．点击按钮从相机里配置视频输入；

3．点击主菜单栏“Edit”根据不同实验类型（动力、精力）选择采样频率；

4．点击按钮选择目标点；

5．点击按钮选择测量内容，本实验为位移（displacement）；

6．点击按钮设置测试结果的图像，即时间-位移曲线；

7．点击按钮开始试测量，此时对位移进行标定；

8．点击按钮开启测试运行中，该系统开始进行测量；

9．点击“Record”按钮，开始记录测量，将结果储存到文件中，稍后将转换“Stop”

按钮，停止记录。

六、实验报告要求

1．简述本非接触式应变位移测量分析系统的功能；

2．简述位移的标定过程（根据实验教学环节所测得的数据算出转换系数，要体现出公式与结果）；

七、思考题

影响本套测量系统精度的因素有什么？请阐述。