为了快速准确地测试斯特林制冷机在运行过程中的振动状态，建立了一种基于数字图像相关（DIC）的三维非接触现场试验方法。据天然或人造表面的处理将使用图像分析识别制冷，以获得具有位移场的冰箱（或身份）的表面形状并且在不接触的情况下测量三维变形，三维傅里叶分析场测量场，然后计算冰箱表面（或标记）的开放场中的三维振动，以获得振动幅度和频率的高精度非接触测量。箱。
维振动测试的结果表明，斯特林制冷机：该过程不仅允许输出作为测量斯特林制冷机振动的新方法，振动可以有效地应用于其他运动物体在输出测量中。键词：冰箱振动;数字图像相关; d，测试整个文档代码：A文章编号：1674-5124（2015）05-0001-04介绍提供的斯特林制冷机80是机电精度红外探测器集合K的低温环境中，因为由于内部工作元件移动振动，振动检测精度直接影响红外探测器的尺寸和图像质量，对上部冰箱红外摄像机振动空间的要求。前，常用的斯特林冰箱振动加速度传感器（或位移传感器）在测量振动运动的加速时间曲线（或位移时间曲线）时，评估冰箱的振动特性。种振动测试方法的限制包括：1）测量点通常是尺寸，冰箱振动特性的更详细分析，所需传感器的数量设置在冰箱的不同方向; 2）接触式测量传感器必须安装在冰箱表面以及测量电缆上，这会影响振动测试结果的准确性，特别是当物体的尺寸和质量要措施很弱。
字图像相关技术（digital image correlation，DIC）是基于现代数字图像处理技术的一种新的光学测量技术，它在分析物体表面的数字图像之前修改后，进行修改，得到被测器件表面的形貌（通过软件分析得到位移和变形信息，得到被测物体的振动位移随着技术的发展数码相机，各种高分辨率（> 1200万像素），高帧率（> 1000赫兹）的数码相机正在崛起，基于DIC技术的测试也得到了发展快速匹配，已广泛应用于工业，科研，军事，医疗等领域，如：检测混凝土变形，材料表面变形测量，限制板成形曲线测量等基于任何加点计算装置的三维振动参数的傅立叶DIC分析数据的任意D点位移场的三维轨迹，例如：幅度，频率等，以获得装置测试表面的振动参数。传统的振动测试方法相比，基于DIC的振动测试技术具有三维非接触和全场测量的优点。本文中，斯特林制冷机在两个工作频率下的振动参数使用DIC方法进行实验测试。器件工作在40 W时，振幅约为35μm，频率约为50 Hz。器件工作在80 W时，振幅约为65μm，频率约为50 Hz。试结果与设计参数一致。于DIC的振动测试原理数字图像相关技术DIC方法是20世纪80年代早期开发的全视场非接触式光学测量方法，它结合双目立体视觉技术进行测量。置表面的三维形状和变形。1显示了根据该技术测量形貌和三维变形的典型结构图。的硬件系统通常由两个数码相机（分别称为左相机，右相机），普通光源和商用电脑组成。个数码相机作为目标设备，从一定角度同时观察不同方向，并通过合理的光源，获得同步数字采集装置表面的清晰图像。像采集过程消除了对激光源的需求，消除了振动隔离并允许现场测量。此，仅通过确保清晰的图像，它与日常摄影没有区别。后，通过商用计算机执行数字图像的相关性分析，并输出装置表面的三维形状和变形场（位移，应力）的数据。2说明了DIC的基本测量原理。常，左前畸变图像被定义为参考相机的图像，并且选择作为焦点的请求作为子区域的参考图像区域。考图像的平方。左图像在图像中进行变形之后，根据通过相关特定搜索方法计算的预定义相关函数来找到与极值参考图像的子区域的相关系数（最大值）与功能的选择相关的目标图像子区域，并且根据子区域的中心点确定参考图像子区域的中心点的位移。了获得三维测量，还要同时从相机的左右两侧拍摄图像，找到相应位置的相应目标点，并根据两个校准参数数码相机（内部和外部参数），根据变形场计算三维坐标系空间中坐标值中目标的位置基于振动数据的DIC的DIC（位移，冷库安装变形）的三维测量，可以分析设备表面的任意点的三维运动轨迹。三维轨迹进行傅里叶分析，得到振动点信息（振幅，频率）。于以上原理，振动测试系统建立了基于无接触DIC的三维非接触测试装置振动系统。系统包括两个小型高速摄像机，一个光源，一台高性能计算机和必要的摄像头支架。素大小为1024×1024的高速摄像机具有500 Hz的全帧速率，可以测量振动频率为50 Hz的设备的振动特性。
果需要测量更高频率的设备，你需要一台高速或超高速数码相机。源是一组普通的大功率调试LED灯。计算机是商用图形工作站DELL（CPU：Core 2 Duo 1.83 GHz内存：64G）。于DIC分析的软件是PMLab 2013 Beta。于振动测试系统的实验测试数据的分析，如图3所示，在两个实验中测试了操作功率（30W和80W）驱动，不同部件的振动（测试区域） A和B）斯特林冷却器特点斯特林冰箱的光滑表面待测，不可用于随机纹理DIC相关分析，因此需要一个人工方法板，有限公司，附在它的表面有一个随机的闪光贴纸。3（h）示出了在贴纸粘贴在测试区域A的表面上之后的物体的照片。3（c）和3（d）示出了粘贴标签后的测试中的散斑图像区域A和B，由左相机进行DIC相关分析。要强调的是，对于表面上具有随机斑点的设备，不需要人工配准，数字图像可以直接用于DIC相关分析。工发现斯特林冰箱后，实验分析过程相对简单。先，在驱动的指定操作功率下，分别通过振动测试系统A和B的散斑图像捕获测试区域。后通过PMLab DIC-3D beta软件系统执行捕获的闪烁图像的相关性分析。认值为选择分析参数：步长7像素，29×29子场的图像像素。旦相关分析完成，该组的三维地形和变形数据可以获得字段。于场中任何点的三维运动路径，可以通过傅里叶分析进一步计算该点的振动特性。4和5分别示出了测试区域A和B中两点的X方向位移的时间序列曲线，其功率为30W和80W。据DIC分析结果，待测斯特林制冷机的振动频率约为50赫兹，振幅随驱动功能的增加而增大。测试区A中，当驱动功率为30W时，振幅约为40μm，当驱动功率为80W时，振幅约为60μm。测试区域B中，当驱动功率为30W时振幅约为10μm，当动力功率为80W时振幅约为25μm。些测试结果符合设计规范。测试区域B中的点的傅里叶轨迹曲线进行傅立叶分析，以进一步获得该点的振动特性。6显示了傅里叶分析后测试区B的点的幅频 - 频率曲线。以看出，除了50Hz的振动频率之外，还存在100Hz和150Hz的频率分量。此，图5的三维轨迹曲线示出了较小的峰值。般来说，根据采样定理，如果需要精确测量振动分量，振动分量必须选择帧速率，以获取数码相机10倍以上的数码相机。
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