激光检测(Holography/Shearography  trsting,缩写符号为H/S),利用全息干涉和(或)错位散斑干涉技术来观察和比较工件在外力作用下的变形,并以此判断工件表面或内部是否存在缺陷的无损检测方法。



 工作原理


全息干涉检测实际上是一种全息干涉计量技术;先用激光照射工件,用全息干板记录来自工件漫反射的相干波的振幅和相位,形成一幅全息图(用相干参考光照射这张全息图时,可以反映工件的真实形状),然后对工件加载,再记录一幅全息图;通过比较分析加载前、后的两幅全息图,找出反映应变集中的条纹异常——特征条纹,即可识别缺陷。                                                        有三种全息干涉检测方法——双曝光法、时问平均法和实时观察法,己被成功地用于位移、应变和振动研究、等深线测绘、瞬态/动态现象分析。错位散斑干涉又称为错位照相,是一种允许观察全场表面应变的光学干涉方法,它等效于可观察大面积应变分布的全场应变计,而又不要求实际安装应变计/传感器。错位照相输出的是反映表面应变分布的条纹图,并通过找出反映应变异常的特征条纹——蝶状条纹检出缺陷。               相于光照射物体光学粗糙表面时,物面漫射的光也是相于光,它们在物面前方的空间彼此干涉形成无数随机分布的亮点和暗点,称为散斑。物体运动或受力变形时,散斑也随之在空间按一定的规律运动,即散斑带有位移的信息。因此能利用记录在底片(或其他记录介质)上的散斑图分析物体运动和变形的有关信息,并利用这些信息进行无损检测。散斑测量方法有两类:一类叫散斑照相,也叫单光束散斑干涉,包括单光束单孔径记录和单光束多孔径记录;另一类叫散斑干涉,包括双光束散斑干涉和错位散斑干涉。己为工业领域接受的主要是错位散斑干涉:借助错位照相机,通过双曝光记录变形前、后的两幅散斑图并使之迭加,形成一幅描述物体表面位移导数的条纹图;物体中的缺陷通常产生应变集中,而应变集中则转化为条纹异常——特征条纹;通过识别特征条纹即可检出缺陷。       有两种错位散斑干涉类型:光学错位照相和数字错位照相。 



 
应用


全息干涉检测方法己被成功地用于位移、应变和振动研究、等深线测绘、瞬态/动态现象分析。在无损检测方面的应用包括:蜂窝芯夹层结构的脱粘检测、碳纤维复合材料的分层检测、充气轮胎的检测、固体火药柱包覆层脱粘检测等。错位散斑干涉用于无损检测始于轮胎检测,目前主要是检测复合材料结构、蜂窝夹层结构、火药柱包覆层等。可检缺陷类型包括分层、脱粘、冲击损伤和孔洞。检测灵敏度与材料性质和缺陷的埋深有关:对纤维增强复合材料层板埋深1mm的分层,对飞机上使用的蜂窝夹层结构的脱贴,检测灵敏度优于直径12mm;对橡胶轮胎,则可检测直径小至1mm的缺陷。




 
主要优点


全息干涉检测的主要优点是:非接触、检测灵敏度高(检测位移灵敏度优于半个光波波长),检测对象基本不受工件材料、尺寸、形状限制。错位散斑干涉技术的主要优点是:非接触、无污染,检测基本不受工件几何外形、尺寸和材料的限制;全场检测、实时成像(黑/白或伪彩色);检测效率高;缺陷尺寸与面积的数字化测量;不用避光,不必专门隔振;可用于产品和现场检测。




 局限性


全息干涉检测的主要缺点是:要求防振,检测能力随缺陷埋深增加而迅速下降。错位散斑干涉技术的主要缺点是:检测时必须对构件加载,检测灵敏度随缺陷埋深的增加而迅速下降。


(本文来源:无损检测设备网,转载请注明出处)


文章评论 ( 0 )