近日，海塞姆科技首席科学家、北京航空航天大学潘兵教授与俞立平课题组在高温热力学测试领域取得新进展，相关成果发表于《Optics and Laser Technology》。团队提出激光散斑辅助单相机温变仪，在同一台相机、同一视场、同一坐标系下，实现了高温条件下温度场与变形场的同步测量，为高温材料热—力耦合行为表征提供了新的技术路径。
在高温材料测试中，温度与变形是两个关键参数，直接关系到热膨胀系数、弹性模量等性能指标的准确获取。传统测试通常依赖引伸计、热电偶、红外热像仪等多套设备分别采集数据，不同系统在采样频率、测量视场和坐标基准上的差异，容易造成时间与空间上的失配，进而影响测试结果的连贯性与可靠性。
针对这一问题，潘兵教授团队将激光散斑成像与光谱分光成像集成于单台相机系统中。蓝色激光在试样表面形成稳定散斑场，通过DIC分析提取全场变形；三波段滤光片配合3CCD彩色相机同步采集不同波段热辐射信号，结合双波长比值关系与黑体炉标定数据，实现全场温度反演。整个过程仅需一台设备、一次标定、一个坐标系，从源头上解决了传统多设备测试中的时空失配问题。
实验结果表明，该系统在多类场景下均表现出良好的测量能力：
▪ 室温拉伸测试中，弹性模量误差＜5%；
▪ 600~1000℃高温热膨胀实验中，热膨胀系数测量值与参考值偏差＜7%；
▪ 约800℃高温拉伸实验中，应力—应变曲线与材料数据库高度吻合，验证了其在真实高温工况下的适用性。
这一成果为高温合金、耐高温陶瓷及先进复合材料测试提供了更紧凑、更高效的非接触测量方案，也展现了光学测量技术在高温、强辐射及空间受限等复杂环境下的应用潜力。
该研究同时获得国家重点研发计划、国家自然科学基金及航空工业集团飞行器极端环境力学响应测试联合技术中心的联合资助，体现出国家对高温极端环境测试核心技术自主研发的持续支持与高度重视。
从前沿研究到应用落地，海塞姆科技始终关注光学测量技术的发展方向。未来，我们将持续推动视觉测量技术向更高精度、更高集成度迈进，为科研与工程场景提供更具价值的技术支撑。
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