利用光学特性的无损检测技术上通讯连接器
利用光学特性的无损检测技术(上)
利用光学特性的无损检测技术(上) 2011年12月10日 来源: 1激光全息照相检测
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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