在激光散斑應(yīng)用于無損檢測領(lǐng)域過程中,出現(xiàn)了剪切散斑干涉(Shearography)和電子散斑干涉技術(shù)(ESPI)兩種技術(shù),它們有什么異同,又各有什么特點呢?
ESPI和Shearography兩種技術(shù)是同宗的,都是基于全息干涉技術(shù)(Holography)的光學全場測量技術(shù)。
ESPI用激光二極管射出一束單獨的激光束,此激光束稱為參考光束,它通過一個透鏡后被擴展,然后投射到被檢測構(gòu)件表面,反射光與參考光束結(jié)合發(fā)生干涉(它們來自同一激光源,有固定的相位關(guān)系),產(chǎn)生干涉條紋,在某些區(qū)域兩個波的相位相同,產(chǎn)生相長干涉,形成明亮條紋,當兩個波的相位相反時則產(chǎn)生相消干涉,形成暗條紋,于是構(gòu)成了明暗相間的干涉條紋圖像。ESPI技術(shù)是以干涉條紋圖中的余弦函數(shù)的相位為測量對象,通常是利用對已知相移(通常是在參考光波中導(dǎo)入線性變化的相位)的被測光波采樣后獲得的光強分布進行處理以求得相位值。通過相位變化(即光程差)就可以獲取物體表面位移場的精確數(shù)據(jù)。
由于ESPI要讓反射光束與參考光束發(fā)生干涉,而且要對構(gòu)件進行外力加載,整個系統(tǒng)在檢測過程中不能有任何外界干擾,尤其是振動,只要位移稍有變化就會對檢測結(jié)果造成誤差,這樣限制了ESPI在實際應(yīng)用中檢測性能,于是便出現(xiàn)了Shearography技術(shù)。
Shearography在光學設(shè)置上有了一些改進,參考光束被取代,而光學系統(tǒng)中采用剪切鏡片令漫反射的光線產(chǎn)生偏折,在像平面上產(chǎn)生兩個錯位的像,它們互相干涉,形成散斑干涉條紋圖像。因此,電子剪切散斑干涉是同一個物體的兩個剪切像的干涉。物面上相同的一個點經(jīng)過錯位后變成相鄰的兩個點,而錯位為X(相距X)的兩個點的反射光重合成同一個光路。
Shearography的這種檢測方法得到的是唯一的變形梯度,它不受剛性物體運動的影響,解決了Holography無法解決的避震問題,因此這種技術(shù)典型地應(yīng)用于生產(chǎn)線或維修中的缺陷識別,產(chǎn)生的斑點圖像不僅可以看見缺陷的所在位置,還可以顯現(xiàn)出被測試構(gòu)件表面變形的梯度,由于系統(tǒng)的高靈敏度,檢測時只需要小載荷而且是非破壞的。
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