CN107064548B - 一种传感器装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种传感器装置及测量方法，传感器装置用于在应力场作用下测量固体材料内部位移，或，应力场作用下多孔介质中流体的流速和/或流向；传感器装置包括：一个加热针、至少四个温度感应针和底座；加热针的一端和所有温度感应针的一端固定在底座上，且所有的温度感应针以加热针进行中心轴进行轴对称分布；每一温度感应针内设有至少三个测温元件，相邻两个测温元件之间的长度差大于等于2mm；任意两个测温元件相互绝缘；加热针中设置用于连接加热装置的加热丝；加热丝和所有的测温元件相互独立的穿透底座以连接各自的控制装置。上述装置能够有效减小加热针和感应针间距不准确导致的位移计流速测量的误差。

Description

一种传感器装置及测量方法

技术领域

本发明涉及流速测量技术领域，具体涉及一种传感器装置及测量方法。

背景技术

目前，测量固体材料内微小位移变化的方法包括光纤传感器等常规传感器，但这些方法或者价格昂贵，或者精度不高。在诸如坝体及建筑物内部结构的稳固性，固体材料内部的位移的变化对结构稳定性是十分重要的。但现有方法中能精确且原位检测位移的方法很少。

此外，现有的测量流体通量、流速的常用方法---热针法，并不适用于多孔介质中应力场导致的针体应变条件下的流速大小及方向的测量。对于多孔介质中流体流速的测量方法来讲，加热针和温度感应针之间的间距r始终是一个非常重要的参数，r的测量误差对于流体测量结果的准确性影响很大。加热针和温度感应针之间偏离平行方向2°夹角的误差，便会对流速产生20％的误差。然而，在实际应用中，尤其是在应力作用下，例如，由于插入阻力，钻孔的偏心作用，空间异质性，植物生长发育，人为扰动及动物活动，季节性冻融交替等作用，很容易导致加热针和温度感应针发生应力作用下的弯曲变形，进而导致加热针和温度感应针之间间距的改变，最终误差便会传递到流速的测定。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种传感器装置及测量方法，可以消除现有技术中,应力场作用下,由非线性弯曲形变导致的流体流速测量误差，以及现有技术中无法对流体方向和位移变化的测量问题。

为此目的，第一方面，本发明提出一种传感器装置，所述传感器装置用于在应力场作用下测量固体材料内部位移，或，应力场作用下多孔介质中流体的流速和/或流向；

所述传感器装置包括：一个加热针、四个温度感应针和底座；

所述加热针的一端和所有温度感应针的一端固定在底座上，且所有的温度感应针以所述加热针进行中心轴进行轴对称分布；所述加热针的另一端和所有温度感应针的另一端分别各自密封；

每一温度感应针内设有至少三个测温元件，相邻两个测温元件之间的长度差大于等于2mm；

所述加热针中设置用于连接加热装置的加热丝；

所述加热丝和所有的测温元件相互独立的穿透所述底座以连接各自的控制装置。

可选地，相邻温度感应针围绕加热针分别沿0，90，180，270度夹角分布；亦可选择更多个温度感应针，围绕加热针，例如，n个温度感应针，分别以360/n度夹角间隔排列，n取自然数。

所述底座与温度感应针、加热针之间通过具有防水、热导率高且具有电绝缘性的密封材料进行固定密封。

可选地，所述测温元件的数量为三个，所述密封材料为环氧树脂材料；

和/或，所述测温元件为热敏电阻或热电偶。

可选地，所有的测温元件通过底座连接的控制装置为数据处理装置；该数据处理装置用于在所述加热针和所述温度感应针放置在待测物体内时，获取每一测温元件的温度随时间变化的曲线；

所述加热丝通过所述底座连接的控制装置为加热控制装置，加热控制装置用于控制所述加热丝的温度。

可选地，在待测物质为固体材料或者流速为零的多孔介质时，所述数据处理装置根据每一测温元件的温度随时间变化的曲线获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i，进而获得每一测温元件与加热针之间的相对位移变化Δr_i；

在待测物质为流速非零的多孔介质时，所述数据处理装置根据每一测温元件的温度随时间变化的曲线获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i，进而获取所述待测物体内流体的流速J和流向θ；

其中，r_i＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1+r_i0；

Δr_i＝r_i-r_i0＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1；

l_i为第i个测温元件到所述底座的距离，r_i0为第i个测温元件和所述加热针之间的初始间距，n为所述每个温度感应针内轴向测温元件的数量，a_i由下述公式确定

其中

t_mi为第i个测温元件采集到的温度上升到最大值的时长，t₀为所述加热针的加热持续时间；

J＝v_x/cosθ，其中，θ＝arc tan(v_y/v_x)，θ为实际流体与轴向上温度感应针的夹角。

第二方面，本发明提供一种基于上述装置的测量方法，包括：

S1、采用已知比热的第一材料，确定所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间的初始间距r_i0(i＝1，2...n)；

S2、在所述传感器装置的温度感应针及所述加热针放置待测物体内时，对加热针进行加热，同时获取每一测温元件随时间变化的曲线；

S3、根据每一测温元件随时间变化的曲线和所述初始间距，获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i；

S4、根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i、初始间距r_i0；监测所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间相对位移变化Δr_i；

或者，

根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i，确定所述待测物体内流体的流速J和流向θ。

可选地，所述步骤S4中的根据所述原位间距r_i，确定所述待测物体内流体的流速J和流向θ，包括：

根据实时获取的原位间距r_i，确定所有温度感应针在在轴向和轴向垂直方向上的流速v_x和v_y；

根据所述流速v_x和v_y，获取待测物体中流体实际流速J和流向θ。

可选地，r_i＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1+r_i0；

Δr_i＝r_i-r_i0；

其中，l_i为第i个测温元件到所述底座的距离，r_i0为第i个测温元件和所述加热针之间的初始间距，n为所述每个温度感应针内轴向测温元件的数量，a_i由下述公式确定

其中

t_mi为第i个测温元件采集到的温度上升到最大值的时长，t₀为所述加热针的加热持续时间；

J＝v_x/cosθ，其中，θ＝arc tan(v_y/v_x)，θ为实际流体与轴向上温度感应针的夹角。

可选地，若待测物体为固体材料，或者流速为零的多孔介质，则监测待测物体内的相对位移变化Δr_i；

若待测物体为流速非零的多孔介质，则监测待测物体内流体的流速J和流向θ。

由上述技术方案可知，本发明提出的传感器装置及测量方法，通过在温度感应针中设置至少三个测温元件，并根据测温元件采集到的温度数据生成温度随时间变化的曲线来得到测温元件和加热针之间的实际间距，能够原位测定相对位移，从而确定待测样品局部的毫米量级的微小位移，精度能达到0.1mm。另外，结合该原位间距测定方法，可有效减小加热针和温度感应针之间间距变化导致的流速测量误差，从四个温度感应针的温度响应关系还能准确给出流体的流动方向，可以有效减小现有技术中加热针和温度感应针之间间距不准确导致的位移及流速测量的误差。因此，上述装置的结构简单、使用方便、测量快速，可以提高热针法在野外应用于原位间距、相对位移和流速测量的精确度，而且推动了热针测量法的发展。

附图说明

图1A和图1B分别为本发明一实施例提供的传感器装置的立体示意图；

图2为图1A中提及的传感器装置的剖视图；

图3为图1A中的传感器装置测量多孔介质流体的流速和方向的示意图；

图4为本发明一实施例提供的列车定位方法的方法示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

传统的探针测量中，流体方向很可能与温度感应针存在一定的夹角，这时温度感应针测定的流速并不是流体的实际流速，因此便会产生流速测量的误差。此外，在流速测量中，传统方法只包含两个平行于加热针的温度针的装置是不能对流体的方向进行测定的。

本发明实施例中传感器装置的测量原理是：将测量装置(如传感器装置)插入或者放入待测物质中，通电后加热针放出的热量经由待测介质传导到温度感应针，由温度感应针感应出并记录下温度随时间的变化。

图1A和图1B分别示出了本发明一实施例提供的传感器装置的立体结构示意图，如图1A和图1B所示，本实施例的传感器装置用于在应力场作用下测量固体材料内部位移，或，应力场作用下多孔介质中流体的流速和/或流向；

本实施例的传感器装置包括：一个加热针12、四个温度感应针11和底座14；

所述加热针12的一端和所有温度感应针11的一端固定在底座14上，且所有的温度感应针11以所述加热针12进行中心轴进行轴对称分布；所述加热针12的另一端和所有温度感应针11的另一端分别各自密封；

每一温度感应针11内设有至少三个测温元件(如图1B中的1、2、3)，相邻两个测温元件之间的长度差大于等于2mm；任意两个测温元件相互绝缘；从而使得温度感应针11的底端和顶端放置的测温元件所测温度与温度感应针11中间位置放置的测温元件所测温度的相对偏差要达到小于1％。如此放置即可以增加信噪比又能保证准确测量。

所述加热针12中设置用于连接加热装置的加热丝13；

所述加热丝13和所有的测温元件相互独立的穿透所述底座以连接各自的控制装置。

在本实施例中，上述的温度感应针11的数量为四个，且相邻温度感应针11与加热针12的夹角为90°；即，四个温度感应针11围绕位于中心的加热针12分别沿0，90，180，270度夹角分布，所述加热针12固定在底座的中心。如图1A和图1B所示。

所述底座14与温度感应针11、加热针12之间通过具有防水、热导率高且具有电绝缘性的密封材料进行固定密封。可选地，所述密封材料为环氧树脂材料。也就是说，上述的温度感应针和加热针均由可以固化的密封材料灌装在底座上。即，密封材料可用防水、热导率较高和电绝缘性较好的材料，以确保加热丝和测温元件固定在准确位置并与周围环境绝缘。

在本实施例中，每个温度感应针11内沿其轴向设置有至少三个测温元件(图2中第一个测温元件1，第二个测温元件2,第三个测温元件3,第四个测温元件4和第n个测温元件n，n取自然数)，图1A和图1B中所示的测温元件为三个，且测温元件可为热敏电阻或热电偶。本实施例不限定测温元件的材质，根据实际需求选取合适材质的测温元件。

另外，本实施例中，所有的测温元件通过底座14连接的控制装置为数据处理装置；该数据处理装置该数据处理装置用于在所述加热针和所述温度感应针11放置在待测物体内时，获取每一测温元件的温度随时间变化的曲线；即，实时采集每一测温元件的温度数据，并根据该温度数据生成温度随时间变化的曲线，根据所述曲线得到所述测温元件和加热针之间的原位间距，以获取每一测温元件与加热针之间的相对位移Δr_i，或者获取所述待测物体中流体的流速J及流向θ。

可选地，上述数据处理装置用于根据所述实际间距通过单点法，非线性参数拟合/回归分析方法或经验方法计算出所述待测物体中流体的流速。

可理解的是，加热丝13通过所述底座连接的控制装置为加热控制装置，加热控制装置用于控制所述加热丝的温度。

另外，结合该原位间距测定方法，可有效减小加热针和温度感应针之间间距变化导致的流速测量误差，从四个温度感应针的温度曲线关系还能准确给出流体的流动方向。

因此，采用本实施例的传感器装置进行测量的方法不仅提高了现有技术中热针方法在野外应用于原位间距、相对位移和流速测量的精确度，而且推动了热针测量方法的发展，另外，该装置结构简单，使用方便，测量快速。

上述的待测物体可为固体材料，或者多孔介质流体。

针对固体材料内部或者流速为零的流体，每一测温元件和加热针之间的实际间距r_i(i＝1，2....n)的计算公式为r_i＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1+r_i0；

其中，r_i为第i个测温元件和所述加热针之间的原位间距，l_i为第i个测温元件到底座的距离，r_i0为第i个测温元件和所述加热针之间的初始间距，n为所述每个温度感应针内轴向分布的测温元件的数量，a_i由下述公式计算得到，

其中，

t_mi为第i个测温元件采集到的温度上升到最大值的时长，t₀为所述加热针的加热持续时间。

由此，根据原位间距的计算方法可以得到实时的温度感应针间相对位移的动态变化，从而反映待测物体内部相对位移情况，其计算公式为Δr_i＝r_i-r_i0。

用Δr_i来表示第i个测温元件相对位移/偏转的距离。

为更好的理解上述内容，下面对上述公式的获取进行说明：

即，为了求解相对位移/偏转距离Δr_i，假定加热针和温度感应针之间的相对位移/偏转为非线性的，如下公式(1)：

其中，l_i是第i测温元件到底座的距离，a₁,a₂到a_n-1是n-1阶多项式的n-1个系数。

r_i＝Δr_i+r_i0，(i＝1,2……n) (2)

其中，r_i是第i测温元件到加热针的原位间距，r_i0为第i个测温元件和所述加热针之间的初始间距。

然后，根据各自的温度随时间的响应曲线即可计算r_i，下面给出详细计算步骤。热扩散率α_i的计算公式为：

其中，t_mi为第i个测温元件采集到的温度上升到最大值的时长。为了简化表达式，定义

假定待测物质是均质的，那么温度感应针中的n个测温元件测得的热扩散率α₁，α₂到α_i应该是相同的。进而根据公式(2)、(3)和(4)，可以得到各个测温元件到加热针的实际间距(即原位间距)之间的关系式：

以上公式(5)也可以表示为：

其中，K₁,K₂……K_n是由温度时间曲线可以得到的，初始间距也是已知的，这样a₁,a₂……a_n-1便可以求出。然后，结合公式(1)和(2)，各个测温元件距离加热针的实际间距(即原位间距)就可以求出了。

本实施例中，根据采集的每一测温元件的温度数据生成温度随时间变化的曲线来，以计算得到每一测温元件和加热针之间的实际间距(即原位间距)，能够原位测定相对位移，从而确定待测物体局部的毫米量级的微小相对位移，精度能达到0.1mm。

针对多孔介质流体且流速不为0，根据实际加热针和温度感应针之间间距得到温度感应针所处x和y方向两个方向上的流速(分别表示为v_x和v_y)，进而得到实际流体流速大小J及方向θ，计算公式为J＝v_x/cosθ，

其中，θ＝arc tan(v_y/v_x)，θ为实际流体与x方向上加热针和温度感应针之间的夹角。本实施例的x方向为加热针所在的方向。

然后，结合不同的流速计算方法来具体计算流速，例如公式(7)至(13)：

其中，r_down和r_up分别表示加热针到下游温度感应针和上游温度感应针的距离；ΔT_down表示下游温度感应针所测定温度的最大升高值；ΔT_up表示上游温度感应针所测定温度的最大升高值。此方法假定加热针是瞬时加热的，忽略加热时间。图1A中所示的温度感应针可以根据加热针和温度感应针的插入位置自行划分上游温度感应针和下游温度感应针。

在上面计算中假定加热针瞬时加热的时间是t＝t₀/2。

其中，t_c表示上下两个温度感应针温度达到相等时的时间。

此方法可以测定低流速和反向流速，但不能测定很高的流速。

其中，κ的计算公式是

其中，t′_m是在流速为零的情况下温度感应针温度达到最大值的时间。

对于持续加热条件，可以在轴向放置一个温度感应针，在切向放置两个温度感应针。Z_ax表示轴向温度感应针距离加热针的距离；Z_tg表示切向温度感应针距离加热针的距离；L_sw表示液材的深度；dT_sym表示切向温度感应针温度的不同；dT_asym表示轴向温度感应针温度的不同；K表示流速为0时，dT_sym-dT_asym的值。

流体方向的测定和计算如下。如图3所示，设定温度感应针所测定的流速分别表示为v_x和v_y。v_x与实际流体之间的夹角为θ，实际流体流速大小J和方向(θ)的计算公式为：

根据公式(14)，实际流速的大小和方向θ便可求出。

根据本发明实施例的另一方面，本发明还提供一种传感器装置的测量方法，该方法如图4所示，包括下述的步骤：

S1：采用已知比热的第一材料，确定所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间的初始间距r_i0(i＝1，2...n)。

例如，可在实验室内，用比热已知的材料测定温度针内的每个测温元件和加热针之间的初始间距r_i0。

S2：在所述传感器装置的温度感应针及所述加热针放置待测物体内时，对加热针进行加热，同时获取每一测温元件随时间变化的曲线。

S3、根据每一测温元件随时间变化的曲线和所述初始间距，获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i。

S4、根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i、初始间距r_i0；监测所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间相对位移变化Δr_i；

或者，

根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i；确定所述待测物体内流体的流速J和流向θ。

也就是说，若待测物体为固体材料，或者流速为零的多孔介质，则监测待测物体内的相对位移变化Δr_i；

若待测物体为流速非零的多孔介质，则监测待测物体内流体的流速J和流向θ。

也就是说，将温度感应针和加热针插入、封装入或者埋入待测物体后，对于固体或者在流速为零的多孔介质中，由数据处理装置测量得出温度随时间变化的曲线，根据所述温度随时间变化的曲线和初始间距便可计算出每个测温元件和加热针之间的原位间距/实际间距r_i(i＝1，2...n)，通过实时的原位加热针和温度感应针之间间距的变化可以监测加热针和温度感应针之间相对位移的变化Δr_i。即、r_i＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1+r_i0；

Δr_i＝r_i-r_i0；

其中，l_i为第i个测温元件到所述底座的距离，r_i0为第i个测温元件和所述加热针之间的初始间距，n为所述每个温度感应针内轴向测温元件的数量，a_i由下述公式确定

其中

t_mi为第i个测温元件采集到的温度上升到最大值的时长，t₀为所述加热针的加热持续时间。

将温度感应针和加热针插入、封装入或者埋入待测物体后，对于非零流速的多孔介质中，根据上述得出的实际间距来计算温度感应针所处两个(x方向和y方向)方向上的流速v_x和v_y；

进而，根据所述两个方向上的流速来计算待测物体中流体实际流速的大小和方向(与x轴夹角θ)。

即，J＝v_x/cosθ，其中，θ＝arc tan(v_y/v_x)，θ为实际流体与轴向上温度感应针的夹角。

本实施例中，通过在所涉及的温度感应针中设置至少三个测温元件，并根据测温元件采集到的温度数据生成温度随时间变化的曲线来得到测温元件和加热针之间的实际间距，能够原位测定相对位移，从而确定待测样品局部的毫米量级的微小相对位移，精度能达到0.1mm。

进一步地，结合该原位间距测定方法，可有效减小加热针和温度感应针之间间距变化导致的流速测量误差，从四个温度感应针的温度响应关系还能准确给出流体的流动方向。

因此，本发明的传感器装置在使用中不仅提高了热针方法在野外应用于原位间距、相对位移和流速测量的精确度，而且推动了热针测量方法的发展，另外，该装置结构简单，使用方便，测量快速。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (5)

1.一种传感器装置，其特征在于，所述传感器装置用于在应力场作用下测量多孔介质中流体的流速和流向；

所述传感器装置包括：一个加热针、四个温度感应针和底座；

所述加热针的一端和所有温度感应针的一端固定在底座上，且所有的温度感应针以所述加热针为中心轴进行轴对称分布；所述加热针的另一端和所有温度感应针的另一端分别各自密封；

每一温度感应针内设有至少三个测温元件，相邻两个测温元件之间的长度差大于等于2mm；

所述加热针中设置用于连接加热装置的加热丝；

所述加热丝和所有的测温元件相互独立的穿透所述底座以连接各自的控制装置；

流速V_h通过如下公式计算：

其中，在轴向放置一个温度感应针，在切向放置两个温度感应针，Z_ax表示轴向温度感应针距离加热针的距离；Z_tg表示切向温度感应针距离加热针的距离；L_sw表示液材的深度；dT_sym表示切向温度感应针温度的不同；dT_asym表示轴向温度感应针温度的不同；K表示流速为0时，dT_sym-dT_asym的值；其中，

其中，t′_m是在流速为0的情况下温度感应针温度达到最大值的时间；

采用所述传感器装置测量多孔介质中流体的流速和流向的方法包括：

采用已知比热的第一材料，确定所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间的初始间距r_i0，i＝1，2...n；

在所述传感器装置的温度感应针及所述加热针放置待测物体内时，对加热针进行加热，同时获取每一测温元件随时间变化的曲线；

根据每一测温元件随时间变化的曲线和所述初始间距，获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i；

根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i，确定所述待测物体内流体的流速和流向；

所有的测温元件通过底座连接的控制装置为数据处理装置；该数据处理装置用于在所述加热针和所述温度感应针放置在待测物体内时，获取每一测温元件的温度随时间变化的曲线；

所述加热丝通过所述底座连接的控制装置为加热控制装置，加热控制装置用于控制所述加热丝的温度；

在待测物体 为流速为零的多孔介质时，所述数据处理装置根据每一测温元件的温度随时间变化的曲线获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i，进而获得每一测温元件与加热针之间的相对位移变化Δr_i；

在待测物体 为流速非零的多孔介质时，所述数据处理装置根据每一测温元件的温度随时间变化的曲线获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i，进而获取所述待测物体内流体的流速V_h和流向θ；

其中，r_i＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1+r_i0；

Δr_i＝r_i-r_i0＝a₁l_i+a₂l_i ²+……+a_n-1l_i ^n-1；

l_i为第i个测温元件到所述底座的距离，r_i0为第i个测温元件和所述加热针之间的初始间距，n为所述每个温度感应针内轴向测温元件的数量，a_i由下述公式确定

其中

t_mi为第i个测温元件采集到的温度上升到最大值的时长，t₀为所述加热针的加热持续时间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，相邻温度感应针围绕加热针分别沿0，90，180，270度夹角分布；

所述底座与温度感应针、加热针之间通过具有防水、热导率高且具有电绝缘性的密封材料进行固定密封。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每个温度感应针内的所述测温元件的数量至少为三个，所述密封材料为环氧树脂材料；

和/或，所述测温元件为热敏电阻或热电偶。

4.一种基于权利要求1至3任一所述的装置的测量方法，其特征在于，包括：

S1、采用已知比热的第一材料，确定所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间的初始间距r_i0，i＝1，2...n；

S2、在所述传感器装置的温度感应针及所述加热针放置待测物体内时，对加热针进行加热，同时获取每一测温元件随时间变化的曲线；

S3、根据每一测温元件随时间变化的曲线和所述初始间距，获取每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i；

S4、根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i、初始间距r_i0；监测所述传感器装置中每一个测温元件与所述加热针之间相对位移变化Δr_i；

或者，

根据每一个测温元件与所述加热针之间的原位间距r_i；确定所述待测物体内流体的流速V_h和流向θ。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若待测物体为流速为零的多孔介质，则监测待测物体内的相对位移变化Δr_i；

若待测物体为流速非零的多孔介质，则监测待测物体内流体的流速V_h和流向θ。

Images