[发明专利]一种高精度超高温视频引伸计及测量方法

权利要求书

1.一种高精度超高温视频引伸计，其特征在于：该超高温视频引伸计包括同轴远心成像系统(5)、机械支撑调节平台(6)、单色光源(12)、与单色光源波长对应的窄带通滤波片(14)、相机(17)、三角支架(11)、计算机(13)；

所述同轴远心成像系统(5)用于在超高温的条件下透过光学石英玻璃观察窗采集试验件(1)表面的清晰图像；

所述机械支撑调节平台(6)用于支撑所述同轴远心成像系统(5)，通过调节所述机械支撑调节平台(6)能够实现空间中三个方向和三个角度共六个自由度的调节，从而调节所述同轴远心成像系统(5)的光轴与试验件(1)表面感兴趣区域垂直，并获得试验件(1)的图像；所述单色光源(12)用于产生单色光，所述单色光首先经过漫射镜(20)变成均匀入射光，然后经分光镜(16)反射后通过所述同轴远心成像系统(5)照射到试验件(1)表面，所述试验件(1)表面的反射光经过分光镜(16)进入所述相机(17)；

所述与单色光源对应的窄带通滤波片(14)用于过滤掉其他波长的光线，保留与所述单色光源(12)波段对应的光线，降低试验件(1)表面热辐射对采集到图像的影响；

所述相机(17)用于采集图像，并将采集到的图像实时传输到所述计算机(13)；

所述三角支架(11)用于支撑所述同轴远心成像系统(5)，同时还能够对所述同轴远心成像系统(5)的高度进行粗调；

所述计算机(13)用于处理由相机(17)采集到的图像数据和万能试验机(9)传输的载荷数据，得到试验件(1)的实时高精度应变数据；并将载荷-时间曲线和应变-时间曲线实时显示在计算机(13)的显示器上；

所述的同轴远心成像系统(5)包括相机(17)，远心镜头(15)，单色光源(12)，与光源波长对应的窄带通滤波片(14)；

所述的单色光源(12)为紫外光源，所述相机(17)为紫外相机；

所述与光源波长对应的窄带通滤波片(14)为与紫外光波长对应的窄带通滤波片；所述试验件为边缘带有四个凸台的试验件(1)。

2.一种使用权利要求1引伸计的超高温应变测量方法，其特征在于：1)采用边缘带有四个凸台的特制试验件(1)，在试验件(1)表面喷涂高温散斑，将试验件(1)固定到高温拉伸夹具(3)上；

2)在远心镜头(15)前安装窄带通滤波片(14)，用单色光源(12)对试验件(1)进行主动照明，并调整相机(17)使图像清晰；

3)采用高温炉(10)对试验件(1)进行加热，使得试验件(1)达到预设温度，使试验件(1)在标距长度范围内温度均匀分布；

4)达预设温度后，用万能试验机(9)对矩形截面或圆截面试验件(1)进行加载，在加载的过程中同轴远心成像系统(5)实时采集试验件(1)的图像；

5)将万能试验机(9)的加载数据和紫外相机(17)采集到的图像数据实时传输到计算机(13)中，实时应变计算。

3.根据权利要求2所述的一种超高温应变测量方法，其特征在于：所述应变计算有两种方式，第一种方法为选取拉伸前的一张图像作为参考图像，利用基于数字图像相关的方法对试验件表面的散斑图进行匹配，从而进行应变的计算；第二种方法为选取包含四个凸台的四个小区域作为四个子区，用基于数字图像相关的方法对四个子区进行匹配，实现超高温条件下实时高精度的应变测量。