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采用激光散斑技術(shù)測(cè)定鋼樣品的轉(zhuǎn)變溫度

測(cè)量與溫度相關(guān)的長(zhǎng)度變化可用于確定鋼樣品發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的溫度。采用激光散斑法時(shí)，激光照射樣品表面，并用相機(jī)從上方進(jìn)行觀察。同時(shí)，借助感應(yīng)線圈對(duì)樣品進(jìn)行加熱。為了過濾熱輻射和發(fā)光樣品發(fā)出的光，使用藍(lán)色激光，并在相機(jī)前安裝合適的濾光片。



測(cè)量

在測(cè)量過程中，樣品通過感應(yīng)方式加熱，同時(shí)利用攝像頭觀察激光產(chǎn)生的散斑圖案。根據(jù)測(cè)量速度的不同，每秒最多可記錄 50 幀圖像。


評(píng)估

相機(jī)生成的圖像序列如下：
由于散斑主要由樣品表面不平整處的干涉效應(yīng)產(chǎn)生，因此可通過追蹤用戶定義的區(qū)域來測(cè)量表面散斑的移動(dòng)。 一種基于連續(xù)兩幀圖像互相關(guān)運(yùn)算的特殊算法，可確定圖像中各區(qū)域的移動(dòng)情況。 區(qū)域的大小和位置可由用戶自定義。除追蹤區(qū)域的總移動(dòng)距離外，移動(dòng)方向還可限制為垂直或水平方向。



這使得測(cè)量樣品的各向異性膨脹行為成為可能。所測(cè)量的膨脹與推桿膨脹無(wú)關(guān)。 與 LVDT（線性可變差動(dòng)變壓器）測(cè)量相比，一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于：相機(jī)記錄的小區(qū)域溫度分布，比整個(gè)樣品長(zhǎng)度范圍內(nèi)的溫度分布均勻得多。因此，與 LVDT 測(cè)量相比，微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變可以更清晰地被觀察到。


與推桿測(cè)量法的對(duì)比

該圖像顯示了 LVDT 在 X 方向的測(cè)量信號(hào)（黑色）和散斑相機(jī)在 Y 方向的測(cè)量信號(hào)（藍(lán)色）。相變的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)可被更清晰地觀察到。



測(cè)量拉伸試樣




對(duì)于拉伸樣品，膨脹測(cè)量可通過定義多個(gè)獨(dú)立區(qū)域來完成。通過追蹤這些區(qū)域，能夠測(cè)量這些點(diǎn)之間在軸向的膨脹量。

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