光學測量是用于分析不同材料性質以及產品自身的很有意思的工具。它們在橡膠工業中發揮非常重要的作用，在產品測試中頻繁使用。 J．Degrieck在《實驗技巧》中提出了一種相對簡單的記錄位移歷史的光學技術。光學技術測定驅動力的演變。這是基于兩個光柵的相對位移。在測量速度高達200m/s的情況下也能使用這種方法。而T.H.Tsai則在《測量科學與技術》雜志中發表論文，建議采用基于三角法技術的測量系統。分析儀器由兩臺CCD（電荷耦合組件）相機和一個線性激光器組成。這套系統能夠測量與相近外形連用的空間物體的外形。 橡膠工業上一個有趣的問題就是測量在高溫、高壓和高的濕度條件影響下的待測物體的表面變形。非接觸式的測量使用兩臺CCD相機來測定物體在變形前后的成像。有人建議將光學技術與電子干涉測量法結合起來。 也有研究并比較了動態區域中輪胎側壁變形的結果。用表面光度儀測定局部變形。第二種方法是采用使用兩臺CCD相機的商業化系統，測定動態區域中輪胎側壁的變形情況。測量的結果是全彩色的圖像，能與有限元的結果相比較。還有人提出了在動態區域工作的系統的獨有特色，對數據和測試條件進行評估。 在本文中，我們介紹一種非接觸式的光學系統，該系統有一臺CCD相機，用于記錄被測變形物體所引起的激光波前的扭曲。我們還提出在橡膠工業中使用這一系統的可能性。 實驗與討論 測量裝置由激光器、CCD相機、計算機和計算機軟件組成。提出的系統通過激光器的線性模塊來測定外形的變化和輪胎的寬度。線性激光的形狀復制物體的外形。激光軌跡的長度等于物體的寬度。圖1表示利用線性激光法進行的基本測量。線性激光的軌跡正入射到被測物體上，直接按激光軌跡將CCD相機聚焦。物體變形的測量基于對激光前波形狀變化的檢測。 測量之前對系統進行校正是必要的。相機必須要垂直與被測量的物體。按這種方法，它決定物體的寬度和厚度。這一系統提供對測試物體進行三種可能的校正。依靠激光線來測量位移取代了基線校正，位移是由連接兩個端點而產生。 首先，我們在靜態區域測試裝置的精確性。并用當前方法測量得到的值，與由手工測量得到的值對照，測量裝置的精確度是0.01mm。同時還測試測量的可重復能力。測試物體為玻璃纖維層壓板。將裝置完全拆解后再進行測量。測量的精確值是170.13±0.03mm。在被測樣品給定設置的情況下測量十次的裝置重復能力。這種情況下得到的精確度與前面的類似，結果等于170.10±0.02mm。 圖1：采用線性激光器的實驗安排對裝置的精確度有了初步的了解以后，接下來介紹這種方法在靜態測量中的應用。當前提出的這一方法最簡單的應用是對輪胎的尺寸進行非接觸式的估算。用激光水平儀將測試輪胎固定在支架上，安裝相機和線性激光器，并校正整套儀器后，我們得到數碼形式的輪胎電子照片，軟件能進行逐點測量（見圖2和3）。 圖2：輪胎靜態負載的液壓工具 圖3：進行動態測量的Hasbach臺圖5表示了如圖4所示真胎的電子圖像。用同樣的方法有可能測試胎面的磨損情況。于是我們可測試輪胎的靜態性能。使用圖2所示的液壓臺進行測量。在靠近輪胎接觸面的地方照射輪胎。圖6表示輪胎在施加靜態負載后的變形情況。 圖4：LLT照射的輪胎圖像 圖5：表示了如圖4所示真胎的電子圖像圖5、如圖4所示輪胎的電子照片下一步我們測試輪胎以100km/h的速度急停后的松弛。測量在圖3所示的試驗機上實現。然后，我們開始對輪胎進行動態測量。首先，測試在100km/h的恒定速度下輪胎尺寸平衡狀態的產生。實驗結果表明，輪胎在轉動將近10分鐘后達到平衡尺寸。穩態條件不同速度情況下胎踏面的變形情況示于圖7。實驗根據圖3裝置實現。以接觸面和試驗機為背景，照亮輪胎。 圖6：施加靜態負載后輪胎的變形情況 圖7：不同速度下胎踏面的變化情況結論：目前提出的方法給出了用激光軌跡測量輪胎側壁以及確定位置下輪胎踏面尺寸平均值的可能性。裝置具有非常好的靈敏度，可靠度±0.03mm。在靜態或動態區域實現測量是可能的。得到的所有結果都是數字化的，并為在有限元分析中的使用做好了準備。與商業化的系統Aramis相比，不必將模具放在測試樣品的表面上。另一方面，我們的系統有一個缺點，就是在準平衡條件下對位移的平均值進行局部測量（由激光軌跡的位置而定）。這一方法快速，低價，而且易匹配，具有很好的可重復性。 原載國際橡膠商情