MTS 市场经理 Mark Menzuber 和 MTS 高级应用工程师 Scott Anderson 讨论非接触式应变测量选项和趋势。
问：什么是非接触式应变测量解决方案？
Menzuber： 传统应变测量设备如应变片和对夹式引伸计需要连接至样件，而非接触式方法则将激光或数字相机与记录系统和成熟的图像测量技术结合在一起。这些成像技术和测量技术可以准确地计算出针对任何给定测试对象的多轴位移、应变和应变率。Scott，你可以进一步解释一下关于各种类型的测量技术吗？
Anderson： 好的，Mark。简单的非接触式应变解决方案 (NCSS) 是一维 (1D) 的，用于测量被测样品上两个点或标记之间的距离。这些 1D 解决方案用于点对点拉伸/压缩应变测量和断裂开口位移 (COD)。目前用于此类 NCSS 的常见技术是激光、光学线扫描仪和数字图像关联 (DIC) 软件。
非接触式引伸计也用于 2D (X-Y) 测量。这些设备可测量轴向平均应变、轴向横向应变（针对 r、n 和 k 值）、剪切测量和裂纹扩展。
3D (X-Y-Z) 应变测量需要立体成像功能，至少有两套光学器件从固定距离分开观看同一物体，以确定垂向 (Y)，水平 (X) 以及平面外 (Z) 测量。这些 3D 技术使用户能够利用功能强大的 DIC 软件来测量全场位移、应变和应变率。
问：为什么人们都使用非接触式应变测量设备？
Menzuber： 尽管有充分的理由使用传统接触式引伸计，但非接触式应变测量通常可以提高数据精确性并节省时间。
使用非接触式应变解决方案，测试数据不会受到样本上接触式设备的重量或尖锐边缘的干扰。在处理柔软或精致的样本时，这种干扰的缺乏显得特别重要。
图像记录可以清楚地识别出样本的失效位置，从而提供了主要通过测试后测量调零来查看和改进测试数据的机会。准确了解样本性能的能力意味着可以通过更少的测试获得准确的数据，从而节省时间。记录的物理数据也可以进行后续处理，并用于创建、验证甚至改善所选材料的现有 FEA（有限元分析）型号。
因此，非接触式应变测量解决方案可以轻松捕获准确而全面的数据； 对样件性能的更详细数据的需求，尤其是在评估新的复合材料和其他先进材料或具有独特几何形状的样件时，推动了对非接触式解决方案的需求。
问：您是否有更全面的数据示例，可以提供更多的样件见解？
Anderson： 通常，质量控制（QC）系统用户希望简化他们的测试并提高他们在一天中可从试验机和操作员那里获得的测试数量。对于材料同质，平面和各向同性的这些应用，易于使用的 1D 轴向引伸计大大节省了时间，因为在两次测试之间无需将其连接到样本上。
对于材料/样本可能不是同质，平面和各向同性（例如复合材料或增材制造材料，或小型结构/设备）的开发或研究工作，可能有机会通过可视化捕获失效机制来提高测试实验室的生产率。通过设计完成后，所需测试的数量可以大大减少。通过使用 2D（双轴单相机）或 3D（立体系统），用户可以从一次测试中收集更多信息。
使用 2D 单光学系统进行基本材料测试可以轻松提供轴向和横向应变信息，以确定泊松比、r、n 和 k 值。包含测试的视频记录，可以为实验室经理和测试发起人提供充分的测试结果证据。
问：非接触式应变测量的趋势是否出现在材料测试的所有市场和应用中？
Menzuber： 由于计算机处理器和高分辨率数字透镜技术的最新发展，非接触式应变解决方案变得更易于使用且价格更便宜，使其成为材料测试所有领域的可行选择。现在，实验室经理可以利用非接触式应变测量技术来提高数据精确性和实验室生产率。如今有各种各样的解决方案可用，因此他们可以找到最适合其独特测试挑战的选项。
问：MTS 的非接触式应变解决方案的独特之处是什么？
Menzuber： 我们认识到，为给定实验室选择优质的非接触式应变解决方案取决于多种因素，包括应用，材料和测试操作员的专业知识水平。考虑到这些变量，优质解决方案通常需要系统集成专业知识。因此，MTS 对我们客户的责任是了解所有 NCSS 技术的优缺点，将我们的初步对话重点放在他们的特定应用需求上，然后为他们的综合实验室要求推荐优质解决方案。直到我们了解了完整的目标，我们才提出 NCSS 建议。该建议有时会包括 MTS NCSS 产品，但有时我们会利用我们许多 NCSS OEM 关系中的一种，并就最能满足客户需求的集成解决方案进行协作。
问：等一下，MTS 可以在市面上提供任何 NCSS 功能吗？
Anderson： 是的，我们与所有领先的非接触式解决方案提供商紧密合作，为每个客户的特定需求提供优质解决方案。我们知道如何将相关解决方案、GOM、Trlion、Match ID 和许多其他产品的测量设备与我们的测试系统结合在一起，以提供集成的无缝测试体验。我们相信，我们将以各种非接触式解决方案来发展我们的集成专业知识，从而为客户提供优质帮助。
问：MTS 如何帮助提供集成的测试解决方案？
Menzuber： 我们组建了一个由应用工程师和系统集成专家组成的核心团队，他们与非接触式应变测量技术保持同步。该团队考虑从系统兼容性到测试数据集成和同步的所有内容。由于我们在 NCSS 产品和应用方面拥有庞大且不断增长的知识基础，因此我们可以倾听客户的测试和数据分析要求，思考市场上可用的各种解决方案，并帮助将适当的解决方案与特定的应用需求相匹配。
问：QA/QC 测试人员的需求又如何呢？对于这些更简单的测试，非接触式解决方案难道不会绰绰有余吗？
Anderson： 与接触式应变测量设备相比，它们的复杂性一直是使用非接触式解决方案进行 QA/QC 测试的缺点之一。现在，我们提供的解决方案非常易于设置，可用于单一或轴向疲劳测试。这些解决方案在测试之间几乎不需要操作员干预，因此非常适合 QA/QC 测试中发现的高吞吐量环境。
问：材料研究员呢？对于从事研发工作的人有什么解决方案？
Anderson： 对于材料研究人员而言，准确的数据集成、同步和分析是关键的基线要求。MTS 在这里与 3D 解决方案提供商紧密合作，以帮助我们的客户满足其对数字图像关联、全场应变测量、视频回放、测试后分析和有限元分析 (FEA) 型号比较的需求。我们与该领域的专家合作，以帮助确保客户的整个测试系统设置能够提供他们所需的结果。
