一、两类非接触式引伸计的工作原理
激光引伸计(Laser Extensometer)
以激光/扫描光斑追踪两个标记或边缘位置,计算两点间距变化,属于点到点位移测量。DIC 视频引伸计(Video/DIC Extensometer)
相机采集图像,利用数字图像相关(Digital Image Correlation)跟踪散斑或标记点的纹理位移,可输出多标距乃至全场位移/应变云图。
二、核心差异一览(表格对比)
维度 | DIC 视频引伸计 | 激光引伸计 | 说明&适用 |
测量对象 | 纹理/散斑区域、标记点、边界 | 两个激光跟踪点/边界 | DIC 对复杂表面/形变模式更友好 |
输出维度 | 点测、多标距、全场位移/应变 | 点到点位移为主 | 机理研究/应变集中建议 DIC |
样品限制 | 形状/材质限制小 | 需可识别边缘/标记,反射率影响大 | 强反光/烟雾对激光更敏感 |
表面准备 | 需做散斑或贴标(可喷涂/贴膜) | 可贴反射标记或识别边缘 | 常规金属亦可“轻散斑”快速上手 |
精度/稳定性 | 弹性阶段可达高精度;全场有一致性优势 | 点位精度高、链路短 | 两者皆可满足 JJG762-2007 0.5 级型号(看具体机型) |
频率响应 | 由相机帧率决定;可配高速相机 | 连续追踪,适合高频 | 疲劳/高速:两者都可,但方案不同 |
高/低温适应 | 透窗成像+光学/算法抑热扰 | 光路直达,受气流/热晕影响 | 高温箱建议先做窗口与视场评估 |
多标距/横向 | 天然支持多标距/横向/泊松比 | 一般需多通道或重复测量 | 横向与断面收缩率,DIC更简洁 |
装调与标定 | 需相机对位、标定与标距设定 | 对位较快,流程直观 | DIC 标定一劳永逸,复用方便 |
数据价值 | 可回放、导出应变云图与轨迹 | 曲线主导,数据体量小 | 故障追因/科研发表,DIC占优 |
兼容性 | 易与试验机/力值同步输出 | 同步简单 | 两者均可与主流试验机通讯 |
运维与成本 | 相机/镜头/照明一体化,维护常规 | 光路与标记维护简单 | 看项目频次与扩展需求综合权衡 |
三、不同工况下的选型建议
标准金属拉伸(常温、单标距):两者都合适;追求快速上线与点测,可选激光;需横向/多标距、后续机理分析,建议DIC。
高低温(环境箱):两者均可;优先确认窗口材质/大小、热辐射与视距。如果后续要看颈缩区应变集中/裂纹演化,DIC更省事。
大应变(橡胶、薄膜、软材料):非接触优先。DIC对大形变与局部拉伸更稳,便于设定长/短标距并行。
疲劳/高频加载:两者都能做。激光在高频点测上链路简单;高速 DIC可在需要时获得跨周期全场证据。
不规则/曲面/多轴:DIC对曲面、边界变化与多标距友好,便于后处理对齐与统计。
需要泊松比/断面收缩率:DIC的轴向+横向联合更直接;激光需额外通道或重复对齐。
四、常见问题(FAQ)
Q:DIC 一定比激光更复杂吗?
A:初次装调 DIC 需要标定与光学设置,但一套参数可在同类样品间复用;长期看,多标距/全场需求能显著省去重复布置时间。
Q:激光能做全场吗?
A:激光以点位为主;若需要全场或多标距并行,DIC 方案更合适。
Q:高温下哪种更稳定?
A:取决于热扰、窗口与光路。两种方案都能稳定工作,但 DIC 更易结合滤波/稳像算法抑制热晕并保留图像证据。
Q:精度怎么对比?
A:看具体机型与标距。合规型号都可满足材料试验的 0.5 级或相当等级;对比时用同一标距、同一工况做型式化样件对比最客观。
五.产品小介绍|海塞姆视频引伸计(DIC)
海塞姆视频引伸计基于单目三维 DIC,支持多标距与横向测量,可选全场位移/应变模块;与主流试验机实现力—位移—应变同步输出,满足材料试验对精度与稳定性的要求(涵盖 JJG762-2007 0.5 级对应型号)。适配常见高低温、疲劳与大应变场景,便于科研发表与质量验证。