电子散斑干涉(ESPI)技术是一种非接触式的全场测量技术,具有波长量级的灵敏度,可以测量微米级的位移量。ESPI-3DC三维变形测量仪采用经典的面内和离面位移测量光路(图1) ,采用光纤传导技术,优化了测量系统。采用了自主专利技术,实现干涉条纹的实时相移,结合现代图像处理技术,实现干涉条纹的自动分析可以精确测量物体的面内位移。

图1 ESPI散斑干涉面内位移和离面位移测量光路
ESPI-3DC三维变形测量仪采用了三个不同波长的激光器,利用独立的三个光路,分别测量物体面内水平、竖直方向的位移,以及离面位移。其中波长为671 nm红色激光、波长为532 nm绿色激光分别测量物体水平和竖直方向上的面内位移,波长为473 nm蓝色激光测量离面位移。由于三个光路独立工作,通过一个3CCD彩色相机同时获得包含三种干涉条纹的图像,由计算机自动分析各方向的变形。它可以在一次加载状态下,一次完成三个方向上的同步变形测量。


图2 测量系统(a)集成系统;(b)三组干涉光路组合 (c)电源单元
主要技术指标:
面内位移测量光路:两个激光器,波长:532nm、671nm
激光器功率:60mW 两组一分二单模光纤传输
离面位移测量光路:1个激光器,波长473nm
激光器功率:20mW
实时干涉条纹:20fps
实时相移条纹:20fps 图像采集分辨率:500万像素
镜头:焦距25mm 工作距离:750mm
有效测量面积:150×150 mm2 测量分辨率:优于5 nm