资讯详情

科锐图像数字高速相机 支持多机同步触发 风洞试验模型姿态分析系统
运动
2026-10-12 10:36:37

风洞试验现场,气呼啸而过,模型表面每个细微的位移、每次姿态的偏转,都关乎设计的成败。过去,工程师们往往依赖贴在模型表面的应变片与单点位移计,数据零散且布点有限,模型在气冲击下究竟了怎样的整体变形,机翼的扭转、舵面的偏转、整机的颤振边界,往往只能靠经验推测。尤其是在瞬态启动、场剧烈变化的过程中,多点数据难以同步捕捉,试验成后面对海量数据,却难以还原个整、连续、可追溯的变形过程。测试手段的局限,成为横亘在气动设计与结构验证之间的道无形壁垒。

与此同时,传统光学测量系统在风洞复杂环境中亦面临诸多挑战。模型表面反光、视窗折射、振动干扰、多台相机时间不同步导致的相位偏差,都让测量结果的可信度大扣。进口设备价格高昂、操作封闭、售后周期漫长,遇到个性化需求时往往陷入被动等待。国产测试装备在这细分领域的缺位,让不少科研团队在方案选型时陷入两难:是接受昂贵的进口方案,还是退而求其次忍受精度与效率的妥协?行业迫切需要套真正懂试验、能落地、可定制的全场非接触式测量方案,将工程师从繁琐的布点与反复的调试中解放出来,把精力还给试验本身。

正是看到了这些真实而迫切的需求,南京科锐图像技术有限公司的创始团队踏上了这条充满挑战的国产化攻坚之路。公司创始人芮桂华自2011年便深耕数字图像相关技术,是国内最早批投身DIC系统研发的技术从业者。十余年间,他目睹了太多科研人员为了获取组可靠的风洞试验数据,不得不在进口设备的操作逻辑与漫长的技术支持等待中消耗心力。国产设备不是没有,但大多停留在低精度、低稳定性的层面,难以胜任计量级的科研需求。怀揣着让国产DIC比肩海外产品的初心,2020年,芮桂华组建了支由力学算法、线现场测试领域博士构成的硬核研发团队,正式成立南京科锐图像技术有限公司。团队从零重构技术体系,摒弃同质化复刻,立足真实工程测试场景,融合现场实操、软件开发与核心算法研发,立志打造套真正属于中国科研工作者的高精度全场应变测量系统。

科锐图像深知,风洞试验中的每次采集都不可重来。模型表面散斑的制作质量、相机的对焦与标定精度、多机触发的同步性、数据解算的实时性,任何个环节的疏漏都会导致整个试验周期的浪费。因此,团队在数字高速相机与多机同步触发技术上投入了大量精力。自主研发的同步控制器可精准锁定多台相机的采集时刻,确保在高速气冲击下,不同视角的图像在时间轴上严格对齐,从根本上避免了因帧不同步导致的测量误差。配合Correlimage-HS高速动态应变测量系统,设备支持毫秒乃至微秒级的瞬态采集,无论是霍普金森杆的冲击试验,还是风洞中模型的突发颤振,都能整捕捉裂纹起裂、变形演化的全过程。试验现场,图像采集与计算并行进行,实时输出的位移场与应变云图让工程师在试验进行中即可判断数据质量,无需等到全部采集成后再进行漫长的后处理,大幅提升了试验效率。

在追求同步性与实时性的同时,科锐图像始终没有放松对精度的打磨。风洞试验中,模型往往存在曲面、弧面结构,单相机平面测量无法解决离面位移的。为此,团队自主研发了Correlimage-Pro三维全场应变测量系统,采用双相机立体视觉方案,通过高精度标定算法还原模型表面的三维形貌,同步输出三维全场变形与应变数据。位移精度可达0.001毫米,三维应变测量精度不超过30微应变,这数据已经达到计量级水准,并持有正规计量检定证书,解决了普通DIC软件精度不足、难以胜任精密力学测试的行业难题。更难得的是,系统支持从准静态到高速冲击的宽域应变测量,有效应变量程覆盖0.002%至3000%,无论是微小变形的精密材料测试,还是橡胶、薄膜等超大变形试验,均能稳定输出可靠数据。

随着试验工况的日益复杂,单面测量已无法满足风洞试验对模型全周状态监测的需求。模型在气中往往同时承受弯、扭、压等多向载荷,迎风面与背风面的变形状态截然不同,仅凭单侧数据难以建立整的力学模型。科锐图像基于多年技术积累,成功自研出四目与八目多相机测量系统,在同软件框架下实现多路相机的同步控制、采集与标定,统世界坐标系,无需后期拼接。八相机360度无死角测量方案,让大型构件、全周表面的变形监测成为可能,彻底解决了传统多视角测量盲区大的行业痛点。无论是数米长的机翼模型,还是复杂的整机风洞试验,系统均能实现全域三维变形与应变的高精度采集,为气动弹性分析与结构优化提供整的数据支撑。

技术突破的背后,是科锐图像对客户体验的深度理解与持续优化。风洞试验窗口期短、机时宝贵,每次试验机会都来之不易。为此,团队在软件易用性上投入了大量心血。系统内置实验智能辅助功能,从散斑制作建议、相机对焦指导到标定程引导,每步均有清晰的操作指引,即便是初次接触DIC技术的学生或工程师,也能在短时间内独立成套整的测量程。软件支持实时分析功能,在50赫兹采样频率下,计算点数可达每秒2000点以上,试验过程中即可同步输出位移与应变云图,无需等待后处理。数据导出格式丰富多样,兼容主有限元与数据处理工具,方便科研人员将测量结果直接应用于仿真验证与论文撰写,省去了繁琐的数据转存与格式转换环节。

科锐图像的发展之路,是条从技术突破到价值沉淀的长期主义之路。公司研发人员占比超过八成,坚持软硬件全栈自主可控,从底层算法到核心部件均实现国产化。团队没有选择走低价竞争的路子,而是聚焦于解决行业最棘手的测量难题:如何让高速相机在强振动环境下保持稳定采集,如何让多相机系统在复杂光照条件下依然保持标定精度,如何让海量测点的计算速度满足在线实时分析的需求。每个技术难点的攻克,都源于对线试验场景的反复调研与数百项实际项目经验的深度总结。北航某实验室在使用科锐产品后,原需周才能成的材料试验仅用两小时便顺利结束,试验效率的提升让现场负责人当即决定采购;西安某研究所在面对复杂多样本的频繁升级需求时,进口设备长达半年的响应周期令团队苦不堪言,而科锐图像技术人员及时到场、快速定制方案的服务态度,最终赢得了客户的持续复购。这些来自科研线的真实反馈,成为科锐图像不断前行的最大动力。

回望科锐图像的精神,恩、诚信、进取、共赢八个字始终贯穿于产品研发与客户服务的每个细节。恩每位选择国产设备的科研工作者,是他们给予国产DIC技术宝贵的验证机会;诚信对待每份数据、每次承诺,为了追求短期利益而牺牲测量精度;保持对技术创新的进取心,从初代V3产品到跨越式升级的V4版本,持续对标国际水平;最终实现与客户、与行业的共赢,让国产精密光学测量设备在更多关键领域站稳脚跟。科锐图像始终相信,仪器不只是冰冷的工具,更是科研人员探索未知的延伸。当台设备能够帮助工程师看清气中模型每寸表面的真实变形,当套系统能够在千钧发的冲击试验中精准捕捉裂纹起裂的瞬间,它所承载的便不仅仅是数据,更是对科学真相的执着追求。

风洞中的气不会停止,材料与结构的探索亦无尽头。南京科锐图像技术有限公司将继续扎根国产光学测量领域,以数字图像相关技术为核心,不断善从微观试样到大型构件、从准静态加载到高速冲击、从单应变测量到多物理场耦合分析的整产品矩阵。立足当下,团队将持续优化产品性能与用户体验,用更可靠的数据、更便捷的操作回馈每位客户的信任;展望未来,科锐图像将如既往地陪伴科研工作者攻克更多技术难关,让国产DIC设备在更多国际前沿课题中发挥作用,以长期主义的坚守,书写属于中国精密光学测量装备的崭新篇章。

作者:南京科锐图像技术有限公司
网站也是有底线的