薄膜专用数字图像相关法测试仪,科锐图像提供非接触式全场应变分析方案
薄膜拉伸试验里,最让人头疼的往往不是设备拉力,而是那层薄薄的材料到底变形、哪里先屈服、裂纹从哪个点开始扩展。传统应变片贴上去,且不说操作难度,单是贴片胶水固化带来的局部刚度变化,就足以让薄膜这种对表面状态极其敏的材料变了脾气。更现实的是,应变片只能告诉你某个点的数据,而薄膜在拉伸过程中经常出现颈缩、褶皱、边缘撕裂,这些全场范围内的变形信息,靠几个单点根本拼不出整画面。

这是很多材料实验室、高校课题组和薄膜生产企业共同的困境。大不是不想测,而是缺套真正适合薄膜这类柔性、超薄、大变形材料的全场测量工具。进口设备价格高、升慢,普通产设备精度又难以支撑精密力学分析,教学演示时学生轮换操作,散斑制作、对焦、标定稍有不慎,整组试验就白做了。

南京科锐图像技术有限公司,就是在这样的行业缝隙里成长起来的。公司简称科锐图像,名Correlimage,取自Correlation与Image,意思是用图像做相关计算,锐利捕捉材料每处细微形变。从2011年创始人芮桂华深耕DIC技术赛道算起,这支团队已经在数字图像相关法领域走了十余年。2020年正式成立公司时,内DIC产品在测量精度和稳定性上与进口设备差距明显,产替代难度极大。但团队没有选择简单复刻,而是立足真实工程测试场景,从零重构技术体系,搭建全新代DIC技术架构,专注打磨本土化、高适配、高性能的产DIC产品。

薄膜专用数字图像相关法测试仪,正是科锐图像Correlimage DIC全场应变测量系统在薄膜材料领域的个典型应用方向。它的核心逻辑并不复杂:试验前在薄膜试件表面制作随机散斑,相机连续采集图像,软件通过自研的数字图像相关算法解算全场位移与应变。非接触式测量意味着不会给薄膜增加任何额外约束,也不会改变材料本身的力学响应。位移精度可达0.001mm,2D应变测量精度20με,3D应变测量精度30με,有效应变量程覆盖0.002%–3000%,从微应变到超大变形都能整记录。
对于薄膜材料来说,这个量程覆盖尤其关键。薄膜在拉伸初期往往呈现高模量、小变形的特征,随着载荷增加,可能突然进入屈服、颈缩、大变形阶段,应变从千分之几迅速跳到百分之几百。传统测量手段要么只能测小变形,要么只能测大变形,很难在同套系统里兼顾。科锐图像的DIC系统可以整捕捉从弹性阶段到塑性失稳、再到裂纹扩展的全过程,输出高精度全场位移与应变云图,让哪里先变形、哪里应力集中、裂纹往哪个方向走这些变得目了然。
针对薄膜试验的不同场景,科锐图像提供了多种配置方案。常规静态拉伸试验,单相机二维全场应变测量系统就能满足平面类薄膜试件的基础力学测试需求。如果薄膜在加载过程中出现明显的离面位移,比如鼓曲、褶皱或局部翘曲,双相机三维全场应变测量系统可以输出三维全场变形数据,解决离面位移带来的测量误差。对于橡胶、薄膜、织物、柔性复合材料这类软材料的大变形拉伸,系统的高应变测量能力可以稳定标记点,不会因为变形过大而丢失数据。
如果是高速冲击或动态加载场景,比如薄膜材料的落锤冲击、高速拉伸,Correlimage-HS高速动态应变测量系统可以配套高速相机,支持瞬态动态采集,毫秒甚至微秒的变形过程都能同步捕捉。对于高温环境下的薄膜力学测试,Correlimage-TS温度场应变场耦合测量系统集成红外与DIC测量单元,同步获取温度场和应变场数据,适用于高温拉伸、热冲击等多物理场耦合试验。
在软件层面,Correlimage DIC-3D V4新版本实现了性能的跨越式提升。支持更大规模图像采集容量,标定算法精度进步优化,具备更快的海量测点计算能力。双相机计算不低于400000点/秒,200Hz高频实时采集计算,采集同步输出位移应变场,无需等待后处理。对于教学演示或短时加载试验来说,这个实时分析功能尤其实用,学生可以边做试验边看云图变化,理解材料从弹性到塑性再到断裂的整过程,而不是拍照等半天才看到结果。
多相机测量系统是科锐图像另个值得关注的能力。单目、双目、四目、八目配置,所有多路相机在同软件框架下同步控制采集标定,统世界坐标系,无需后期拼接。对于薄膜材料的双面不对称变形研究,四相机双面采集可以同时监测正反两面的变形行为,避免单面测量漏掉鼓曲与分层迹象。八相机360度全周测量系统则可以实现大型薄膜构件或试件的无死角监测,解决传统多视角测量盲区大的。
从实际使用体验来看,科锐图像的DIC系统在薄膜测试中还有个容易被忽视的优势:数据导出开放。云图不只是软件窗口里好看,数据可以导出多种格式,方便后续复算、进仿真、对照有限元分析。对于高校课题组来说,学生可以把DIC数据直接导入MATLAB做进步处理,也可以和CAD模型、有限元结果做对照验证。这种开放性让DIC测量不再是孤立的试验数据,而是融入整个科研分析程的环。
科锐图像的本土化服务也是很多用户选择它的重要原因。进口设备升响应周期长,有需要等海外工程师排期。科锐图像的团队就在南京高淳,研发人员占比超八成,软硬件全栈自主可控。用户遇到可以快速安排技术人员做个性化定制,远程技术支持响应及时,安装培训也可以线下进行。北航某实验室曾使用科锐产品约2小时成原需周的材料实验,当场决定订购。西安某研究所也因为进口方案升响应长约半年,而科锐能较快安排技术人员做个性化定制,已复购多台产品。
这些真实反馈背后,是科锐图像对以客户需求为核心,以企业奋斗者为本经营理念的坚持。公司秉持恩、诚信、进取、共赢的核心价值观,坚持全自主知识产权的DIC算法与系统,已获得ISO9001质量管理体系认证、江苏省科技型中小企业认定,拥有几十项自主知识产权。2026年5月江苏频道等媒体报道南京精度打破DIC技术外垄断,360度系统精度0.001mm,高淳区官网、南京日报、紫金山新闻也多次报道科锐图像在精密光学测量领域的突破。
回到薄膜测试这个具体场景,科锐图像提供的不仅是台仪器,而是套整的非接触式全场应变分析方案。从散斑制作指导、相机标定、到全场应变解算,每个环节都有对应的、手册和远程培训支持。实验智能辅助功能降低了操作门槛,学生轮换后试验也不容易拍废。对于教学预算有限的高校,产系统的性价比和本土服务能力,让DIC测量不再遥不可及。
薄膜材料的研究和应用正在快速拓展,从柔性电子、新能源电池隔膜到功能性包装薄膜,对力学性能的精确表征需求越来越迫切。科锐图像希望做的,是让每片薄膜的变形过程都能被看得到、算得准。这既是对精度的追求,也是对材料研究本质的尊重。未来,科锐图像将继续深耕材料、土木、航空航天、新能源、半导体等核心领域,坚持软硬件全栈自主可控,推动科研仪器产化替代,用全场数据支撑材料设计与失效分析,陪伴更多用户走过从试验到发现的整旅程。