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利用光学特性的无损检测技术

发表于：2013/1/7 9:38:04 标签：
     激光全息照相检测是一种全息干涉计量法。

      物体内部的缺陷在受到外力作用时，例如抽真空（施加负压）、充气加压、加热、振动、弯曲等加载方式的作用下，与缺陷对应的物体表面将产生与周围不同的局部微小变形（位移），采用激光全息照相的方法，将发生变形前后两个光波的波阵面记录下来进行对比观察，从而可以判断并检出物体的内部缺陷。

     激光全息照相是利用光的干涉现象，右图为激光全息照相光路系统示意图，由图中所示可见，激光发生器1（如氦-氖激光器、红宝石激光器、氩离子激光器等）发出的激光束一部分经棱镜2反射到反射镜4再经透镜5扩束投射到试件6的表面（加载），试件表面反射的光波投射到照相干板7上（物波），另一部分激光束通过棱镜2再经透镜3扩束投射到反射镜8，然后再反射投射到照相干板7上（参考波），这两束光波将会发生干涉（它们来自同一激光源，有固定的相位关系），干涉的结果是产生干涉条纹：在有的区域两个波的相位相同时，产生相长干涉，形成干涉条纹图像中的明亮条纹，当两个波的相位相反时则产生相消干涉，形成暗条纹，于是构成了明暗相间的干涉条纹图像。当试件内无缺陷时，加载后试件表面的变形是连续规则的，所产生的干涉条纹形状与明暗条纹间距的变化也是连续均匀的，与试件外形轮廓的变化相协调。如果试件内存在有缺陷，则加载后对应有内部缺陷的试件表面部位的变形比周围的变形大，则光程出现差异，对应有缺陷的局部区域将会出现有不连续突变的干涉条纹，亦即条纹形状与间距将发生畸变，从而可以根据干涉条纹图形判别试件内部的缺陷。
       携带有试件表面微小变形（位移）信息的物波与参考波相干涉形成以干涉条纹的反差、形状和间距变化形式记录试件全部信息的图形，就是全息图。

      前面提及的激光-超声全息照相检测就是以超声波为物波，激光束为参考波形成的一种全息图。

       激光全息照相检测可用于检测蜂窝结构、叠层胶接结构、复合材料以及薄壁构件的裂纹、脱粘、未粘合等缺陷，其优点是对试件的加工精度要求不高，安装调试方便，能得到物体的三维图像，缺点是对不透光物体没有穿透能力，一般只能用于厚度小的薄材料，设备较昂贵，并且在检测时受机械振动、声振动（如环境噪声）以及环境光等的干扰大等等，因此需要在安静、清洁的暗室中进行检测。

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