仪器仪表学报

作者：冯瑞欣，倪梓浩，白玉磊，谢胜利，董博

单位：冯瑞欣,广东工业大学自动化学院广州510006,,倪梓浩,广东工业大学自动化学院广州510006,,白玉磊,广东工业大学智能检测与制造物联教育部重点实验室 广州510006,,谢胜利,广东工业大学智能检测与制造物联教育部重点实验室 广州510006,,董博,1.广东工业大学自动化学院广州510006； 2.广东工业大学智能检测与制造物联教育部重点实验室 广州510006； 3.广东工业大学广东省智能系统与优化集成重点实验室广州510006,b.dong@gdut.edu.cn,

关键词：聚合物;全场固化监测;多模态;数字图像相关;层析成像

基金：国家自然科学基金（62171140, 62475048）、广东省自然科学基金（2024A1515010230）项目资助

聚合物材料的力学性能与其固化过程密切相关，因此需要全场监测手段为其提供丰富、可靠的实验依据。受限于固化行为的不可逆性，现有监测技术无法对单向固化过程进行重复测量以获取多维全面的监测信息。针对该问题，提出了一种融合荧光成像和层析干涉的多模态全场固化监测方法，借助荧光数字图像相关技术和相位敏感光学相干层析成像技术的高灵敏全场测量优势，同步实现对聚合物表面形貌和内部截面固化过程的全场应变估计。为验证该方法有效性，搭建了一套多模态监测系统，分别建立近紫外荧光激发、蓝色荧光散斑成像、近红外层析成像3个并行监测通道。之后通过背光方式激发光固化聚合物材料CharmFilFlow并对其固化过程进行全面监测。在利用该系统采集荧光散斑和干涉光谱的过程中，首先通过对荧光散斑进行图像相关性计算，实现了表面x-y平面内x、y方向上的全场应变监测；然后通过对层析成像结果进行图像相关性计算，实现了内部x-z平面内的x轴横向全场应变监测；最后通过对层析成像结果进行差分相位分析，实现了内部x-z平面内的z轴纵向全场应变监测。此外，在实验过程中还通过对多个维度下的时间量程收缩形变进行定量表征，验证了多模态固化监测结果的一致性。因此，所提方法可有效地同时实现聚合物固化过程中表面和内部的多模态全场固化监测，为深入聚合物固化动力学、优化固化参数等提供一种全面可靠的测量手段。

来源：2025年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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