南京科锐全场应变测试仪定制化光学平台含标定板及上海新能源电池膨胀应变检测
实验室的午后,灯光明亮而安静。负责材料测试的工程师盯着电脑屏幕上那条缓慢爬升的应力曲线,眉头却越皱越紧。试件表面贴着的应变片,像排排忠诚的哨兵,但它们的视野仅限于那个个微小的粘贴点。曲线显示的数值在预期范围内,可试件究竟从哪里开始屈服,裂纹又是从哪个微小的缺陷悄悄萌生,这片片数据的盲区里,藏着无法言说的焦虑。对于高校的科研团队而言,这种焦虑更为具体。课题组的博士生换了届又届,试验机上的样品换了批又批,进口测试设备的操作手册翻得起了毛边,可面对复杂的全场变形分析,师生们依旧要在漫长的调试和试错中消耗宝贵的研究周期。当上海的电池厂商将膨胀测试的需求递过来时,这种矛盾被推到了台前——块新能源汽车的电池模组,在充放电循环中产生的微米膨胀,足以整个电芯堆叠的寿命与安全,而传统的检测手段,几乎无能为力。

这并非孤例。在材料科学的宏大版图中,从金属的高温蠕变到复合材料的低速冲击,从微电子封装的热应力到航空航天结构件的疲劳裂纹,场变形的全貌,始终是横亘在科研与工程实践之间的道沟壑。行业里并非没有解决方案,高端的光学测量设备长期依赖进口,价格昂贵且交付周期漫长;而市面上的普通数字图像相关系统,要么精度难以满足严苛的计量标准,要么在复杂工况下稳定性存疑。更令人困扰的是,设备的操作逻辑往往与内用户的实验习惯格格不入,套标定程下来,常常让人心力交瘁。市场需要的,不只是台机器,而是个真正理解力学测试痛点、能够融入科研与生产场景的伙伴。

正是在这样的背景下,群在力学算法与线测试领域深耕多年的工程师与博士,决定做件难而正确的事。他们比任何人都清楚,张应变云图背后,不光是代码的堆叠,更是无数次现场试验的试错积累。从2011年团队核心成员投身数字图像相关技术研究,到2020年南京科锐图像技术有限公司正式成立,这条道路的起点,并非为了个进口设备的替代品,而是想构建套真正意义上自主可控、贴合本土用户需求的全场变形测量体系。在他们看来,技术不应是冷冰冰的黑箱,而应是科研人员手中的得力工具,是能够看清材料每次呼吸的眼睛。

这份初心的落地,是从最枯燥的底层算法开始的。与许多直接购买商业算法进行封装的公司不同,科锐图像的团队选择了条更艰难的路——从零重构数字图像相关算法。他们摒弃了单纯追求论文指标的代码逻辑,转而从真实的试验场景出发。在早期的实验室里,团队成员常常整天都对着个金属试件的拉伸视频反复演算,只为了将位移场中的个噪点消除。这种近乎偏执的打磨,让初代软件产品在稳定性上迅速获得了高校用户的认可。然而,他们并没有急于扩张市场,而是耐心地收集着每位线测试人员的反馈,无论是散斑制作的手,还是标定板转动的角度,这些看似微小的体验细节,都被纳入到下轮的迭代之中。
创业初期的市场信任壁垒是难以想象的。当科锐图像带着自研的DIC系统走进高校实验室时,面对的是质疑的目光。进口设备虽然昂贵且响应迟缓,但那是被验证过无数次的成熟方案。为了打破这僵局,团队做出了个在当时看来颇为大胆的决定:将产品直接带到客户的试验现场,用实打实的测量数据说话。在北京航空航天大学的某材料实验室里,科研人员原本已经做好了花费周时间进行设备调试与方案比对的准备,而科锐图像的技术团队仅用了约两个小时,就成了从标定到输出全场应变云图的全部程。当屏幕上清晰地呈现出试件在拉伸过程中的应力集中区域时,实验室负责人当场改变了原有的采购计划。类似的故事,也发生在西安某研究所。面对复杂多样的测试样本和频繁升的需求,海外厂商的响应周期长达半年,而科锐图像则能够快速派遣技术人员,针对特定样本进行个性化定制。这份及时与专业,最终为他们赢得了持续复购的信任。
这份信任的背后,是产品硬实力的支撑。科锐图像自主研发的Correlimage DIC全场应变测量系统,凭借全自主可控的数字图像相关算法,实现了非接触式的全场测量。不同于应变片的单点局限,系统能够整捕捉试件从弹性变形到裂纹扩展的全过程。在精度层面,其位移精度可达0.001毫米,二维应变测量精度不超过20微应变,三维应变测量精度不超过30微应变,这计量的水准,彻底解决了普通DIC软件精度不足、无法用于精密力学测试的行业痛点。更难能可贵的是其宽域应变覆盖能力,从0.002%到3000%的有效应变量程,意味着同套系统既能捕捉金属材料微小的屈服,也能橡胶薄膜超千倍的拉伸变形。无论是准静态的混凝土劈裂试验,还是霍普金森杆下的高速冲击,系统都能从容应对。
对于上海新能源电池厂商而言,科锐图像带来的不仅是测量工具,更是套整的定制化解决方案。电池在充放电过程中,电极材料的膨胀与收缩直接关系到电芯的结构整性和循环寿命。传统的接触式位移传器只能获取单个方向的膨胀总量,无法分辨电芯内部不同区域的形变分布。科锐图像的技术团队深入客户的生产线,针对电池模组的特定外形与测试环境,定制了专属的光学平台与标定方案。搭载双相机立体视觉系统,结合定制化标定板,系统能够实时重建电池表面三维形貌,精准输出全场膨胀应变云图。当电池在充放电循环中出现微小的局部鼓包时,哪怕仅有几微米的离面位移,也难以逃脱这套系统的眼睛。这种从设备到方案的全栈定制能力,让科锐图像在新能源领域的检测环节中,扮演了不可或缺的角色。
产品的强大,源于其对技术架构的深刻理解。Correlimage系列产品线覆盖了从常规静动态测试到极端多物理场耦合的全场景需求。Correlimage-Pro二维与三维系统满足基础的力学试验,而Correlimage-HS高速动态系统则专为冲击、碰撞等瞬态过程而生。针对热力耦合工况,Correlimage-TS系统将红外热成像与DIC测量融为体,同步输出温度场与应变场,解决了高温试验中物理量时序错位的难题。而对于大型构件,Correlimage-Multi系统支持四目乃至八目相机的同步采集,统世界坐标系,实现360度无死角的形变监测。这种软硬件全栈自研的深度,赋予了系统极高的场景适配能力。在算力层面,双相机配置下每秒不低于40万计算点的处理速度,以及高达200赫兹的高频实时采集计算能力,让边拍摄、边运算、边输出成为现实。科研人员无需再等待漫长的后处理过程,在试验进行的同时,就能实时观察到全场位移与应变云图的演变。
技术的高度,最终要回归于服务的温度。科锐图像深知,对于用户而言,台昂贵的测量仪器如果不能被便捷地使用,其价值便会大扣。因此,团队将实验智能辅助理念贯穿于产品设计之中。无论是散斑制作的标准化建议,还是标定程的智能化引导,抑或是远程技术支持团队的快速响应,科锐图像都在试图降低DIC技术的使用门槛。当学生轮换、试验参数需要调整时,系统提供的与在线指导,能够帮助用户迅速上手,避免因操作经验不足而导致的试验失败。这种授人以渔的服务模式,让科锐图像不仅是设备供应商,更是科研工作的长期陪伴者。
回顾企业的发展历程,科锐图像始终坚守着以客户需求为核心,以企业奋斗者为本的经营理念。从初代V3产品的市场破冰,到跨越式升的V4版本,每次软件迭代都源自线用户的真实反馈。团队自主研发的八相机360度全周测量系统,攻克了大角度测量精度误差大的行业短板,将产DIC设备的测量精度推向了新的高度。几十项自主知识产权的积累,以及江苏省科技型中小企业的认定,无不印证着企业在技术创新道路上的扎实步伐。媒体曾以南京精度打破DIC技术外垄断为题,报道了这套系统在360度测量中达到的0.001毫米精度。这份认可,让团队更加坚定了长期深耕的决心。
在科锐图像的价值观里,恩、诚信、进取、共赢不是挂在墙上的标语,而是每次技术攻关、每次客户服务的行为准则。他们恩于每位在产仪器尚不成熟时愿意给予信任的用户,也诚信于每项技术指标的如实呈现。进取,体现在对核心算法的持续优化,以及对新材料、新能源、航空航天等前沿领域需求的敏锐捕捉。共赢,则是在为客户解决测量难题的同时,共同推动整个行业对材料行为的深层认知。
展望未来,随着新能源汽车对安全性能要求的不断提升,电池膨胀检测的需求将愈发精细;随着重大基础设施进入运维期,大型构件的长期健康监测也将成为常态。科锐图像已经为此做好了准备。跨尺度视场覆盖能力,从5毫米的微观试样到10米的大型工程构件,系统打通了微观机理研究与宏观工程检测的壁垒。模块化的软件平台,内置运动分析、有限元对照、密度场分析等功能,实现了多物理量数据的同源解算,避免了数据在不同软件间反复转存的繁琐。
从实验室里的次次深夜演算,到新能源产线上的精准守护,南京科锐图像技术有限公司始终扮演着个安静而坚定的角色。他们不追求喧嚣的声势,只专注于用精准的数据,帮助科研工作者看清材料在极限工况下的真实反应,帮助工程师们守护产品在生命周期内的安全底线。这条自主创新的道路依然漫长,但科锐图像团队的目光始终坚定——让产精密光学测量仪器站上世界的舞台,让每位用户都能拥有双洞察细微形变的火眼金睛。这不仅是企业存在的价值,更是长期陪伴用户、服务科研与工业发展的庄重承诺。