» LVE视频引伸计在小尺寸试样应变测量中的应用
1-应用背景介绍
受加工工艺、材料成本、标准规定等方面的限制，一些试样不能按照常规的尺寸进行测试，必须采用小尺寸试样，如高性能合金、3d打印金属材料、凝胶材料等等。
小尺寸试样，目前多指代的是标距段在10mm甚至1mm以内的试样，这类试样，在进行屈服、强度、延伸率等力学性能测试时，除了要求夹具和载荷装置的适配，还要求使用的引伸计要能够适应小尺寸测量的工况，而在目前的市场上，这类专业性的测量设备比较缺乏。
2-lve视频引伸计介绍
lve视频引伸计是一种非接触式的高精度实时测量系统，它使用一个单独的数字相机及实时图像处理算法，通过拍摄试件实验过程的图像，分析图像特征变化，可动态实时测量应变、位移等数据，与试验机信号互通，测量应力应变曲线等各种力学性能参数，适用于各类力学测试。其特点如下：
非接触测量：避免应变片、夹持引伸计等接触式手段对测量的额外影响
全流程跟踪：全程不需停机，试样断裂不会损坏测量装置，可全流程追踪
场景多样化：除通用场景外，还可适应大变形、微小变形、高低温等特殊实验
材料适应广：对材料基本无限制，可针对不同尺寸、不同材质试件进行测试
亚像素级测量精度：基于图像处理相关法，计算精度达到亚像素级；
应变范围大：可测量应变范围从 0.002%到大于 2000%，远超传统方法
标距自定义：自定义标距大小，数百毫米内任意设定
多方向同测：可对纵向、横向应变同时计算
多点对共测：可对多个点对应变测量，适用于多试样检测、多标段测试等
图1 lve视频引伸计（显微测量版）
lve视频引伸计采用非接触式测量方式，对于试样的大小、材质等限制较小，非常适合用于小尺寸试样测量中使用。
3-使用方法步骤
在小尺寸试样实验中，lve视频引伸计的使用方法及步骤如下：
（1）通过专用的小试样散斑喷涂装置，制作散斑涂层。当然，也可以通过画线等方式制作标记，lve视频引伸计均可支持，但制作散斑涂层后面还可以扩展到其他用途，所以我们建议处理为散斑涂层。制作完成的试样类似下图。
图2 小尺寸试样（散斑喷涂处理）
（2）夹持试样，将小试样正常放在对应的试验机上夹持住。一般来说，这里的夹具是要特殊定制的，加载装置采用小力值试验机或者原位台。
图3 原位台夹持小尺寸试样
（3）架设lve视频引伸计，保证视频引伸计和试样的对中。在lve视频引伸计的软件中，可通过快捷键调出对中辅助线，帮助方便快捷的调节对中。同时，lve视频引伸计软件内置的算法，也有消除部分对中偏差的功能。
图4 lve视频引伸计对中辅助界面
（4）选择标距，开始试验。通过lve视频引伸计将变形数值实时传输到试验机上，试验机会得到应力应变曲线，最后计算得到弹性模量、断裂延伸率等参数。
图5 lve配合试验机得到应力应变曲线
4-lve视频引伸计在小尺寸试样测试中的优势
lve视频引伸计在小试样测试中，优势如下：
（1）标距段大小无限制：在实验中，可观测的标距段大小从mm级到μm级均可使用。
（2）全流程跟踪：可捕捉从开始拉伸到试样断裂的完整过程。
（3）非接触：避免夹持对软体材料（如橡胶、凝胶等材料）的影响。
（4）高精度：分辨力0.2μm，精度小于1μm。
（5）符合标准：精度等级优于iso 9513 0.5级引伸计要求，可出具计量证书。
（6）可以扩展到原位疲劳试验，测量小试样疲劳试验中的实际应变变化。
（7）可配合冷热台，扩展小试样进行高低温等复杂环境下的测试。
（8）可扩展应变、位移云图分析。lve视频引伸计在测量时可选择保存图片，采集完成后，图片导入到联恒光科dse-2d全场应变测量分析软件中进行分析，可得到二维应变、位移云图。（ps：试样必须采用散斑涂层方式处理）
图6 计算得到的位移场（上）和应变场（下）
5-总结
lve视频引伸计可在小尺寸试样中，高精度实时的获取应变数据，支持与试验机、原位台等加载装置通讯，是解决小尺寸试样应变测量问题的方案。
联恒光科针对小尺寸试样力学试验中的测量难题，可为用户提供成套解决方案，在小试样的加载装置、夹具设计、标记制作、环境控制等方面均有相关解决方案，欢迎咨询了解。
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小尺寸试样，目前多指代的是标距段在10mm甚至1mm以内的试样，这类试样，在进行屈服、强度、延伸率等力学性能测试时，除了要求夹具和载荷装置的适配，还要求使用的引伸计要能够适应小尺寸测量的工况，而在目前的市场上，这类专业性的测量设备比较缺乏。
2-lve视频引伸计介绍
lve视频引伸计是一种非接触式的高精度实时测量系统，它使用一个单独的数字相机及实时图像处理算法，通过拍摄试件实验过程的图像，分析图像特征变化，可动态实时测量应变、位移等数据，与试验机信号互通，测量应力应变曲线等各种力学性能参数，适用于各类力学测试。其特点如下：
非接触测量：避免应变片、夹持引伸计等接触式手段对测量的额外影响
全流程跟踪：全程不需停机，试样断裂不会损坏测量装置，可全流程追踪
场景多样化：除通用场景外，还可适应大变形、微小变形、高低温等特殊实验
材料适应广：对材料基本无限制，可针对不同尺寸、不同材质试件进行测试
亚像素级测量精度：基于图像处理相关法，计算精度达到亚像素级；
应变范围大：可测量应变范围从 0.002%到大于 2000%，远超传统方法
标距自定义：自定义标距大小，数百毫米内任意设定
多方向同测：可对纵向、横向应变同时计算
多点对共测：可对多个点对应变测量，适用于多试样检测、多标段测试等
图1 lve视频引伸计（显微测量版）
lve视频引伸计采用非接触式测量方式，对于试样的大小、材质等限制较小，非常适合用于小尺寸试样测量中使用。
3-使用方法步骤
在小尺寸试样实验中，lve视频引伸计的使用方法及步骤如下：
（1）通过专用的小试样散斑喷涂装置，制作散斑涂层。当然，也可以通过画线等方式制作标记，lve视频引伸计均可支持，但制作散斑涂层后面还可以扩展到其他用途，所以我们建议处理为散斑涂层。制作完成的试样类似下图。
图2 小尺寸试样（散斑喷涂处理）
（2）夹持试样，将小试样正常放在对应的试验机上夹持住。一般来说，这里的夹具是要特殊定制的，加载装置采用小力值试验机或者原位台。
图3 原位台夹持小尺寸试样
（3）架设lve视频引伸计，保证视频引伸计和试样的对中。在lve视频引伸计的软件中，可通过快捷键调出对中辅助线，帮助方便快捷的调节对中。同时，lve视频引伸计软件内置的算法，也有消除部分对中偏差的功能。
图4 lve视频引伸计对中辅助界面
（4）选择标距，开始试验。通过lve视频引伸计将变形数值实时传输到试验机上，试验机会得到应力应变曲线，最后计算得到弹性模量、断裂延伸率等参数。
图5 lve配合试验机得到应力应变曲线
4-lve视频引伸计在小尺寸试样测试中的优势
lve视频引伸计在小试样测试中，优势如下：
（1）标距段大小无限制：在实验中，可观测的标距段大小从mm级到μm级均可使用。
（2）全流程跟踪：可捕捉从开始拉伸到试样断裂的完整过程。
（3）非接触：避免夹持对软体材料（如橡胶、凝胶等材料）的影响。
（4）高精度：分辨力0.2μm，精度小于1μm。
（5）符合标准：精度等级优于iso 9513 0.5级引伸计要求，可出具计量证书。
（6）可以扩展到原位疲劳试验，测量小试样疲劳试验中的实际应变变化。
（7）可配合冷热台，扩展小试样进行高低温等复杂环境下的测试。
（8）可扩展应变、位移云图分析。lve视频引伸计在测量时可选择保存图片，采集完成后，图片导入到联恒光科dse-2d全场应变测量分析软件中进行分析，可得到二维应变、位移云图。（ps：试样必须采用散斑涂层方式处理）
图6 计算得到的位移场（上）和应变场（下）
5-总结
lve视频引伸计可在小尺寸试样中，高精度实时的获取应变数据，支持与试验机、原位台等加载装置通讯，是解决小尺寸试样应变测量问题的方案。
联恒光科针对小尺寸试样力学试验中的测量难题，可为用户提供成套解决方案，在小试样的加载装置、夹具设计、标记制作、环境控制等方面均有相关解决方案，欢迎咨询了解。
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