激光全息检测
激光全息照相实验报告
(3)
(4)
(5)
其中 为光波从P进行到Q和由R进行到Q的光程差。由图可见,当P点和Q点离z轴不太远,而且z1很大时, 可以由1/ z1一级近似求得
(6)
同理
(7)
可见干涉项产生的是明暗以 为变量按余弦规律变化的干涉条纹并被记录介质记录下来。由于这些干涉条纹在记录介质上各点的强度决定于物光波(以及参考光波)在各点的振幅与位相,因此记录介质上就保留了物光波的振幅和位相的信息。
用再照光γ照射这个全息片时,入射光受三维光栅衍射时所遵从的规律与x光在晶格中衍射的规律相同,它们都遵从布拉格公式。此时三维光栅的衍射等效于各银层反射光束的相干叠加,只有入射光线与银层的夹角和波长λ满足式(16)表示的布拉格公式时才存在干涉极大(此时,公式中的d为银层间距),而且相对于银层而言,干涉极大的方向正好是入射光经银层反射后的反射方向,如图7所示,把图7和图6比较,不难发现这时干涉极大的方向正好是制作全息片时物光束的方向,因此在反射方向上得到的正是重建的物光束,对此方向可看到原物的三维虚像。
实验
物理科学与工程技术学院光信息科学与技术学号******** 陈海域
与材料物理 陈嘉平 合作完成
实验时间:2012/4/122012/4/19
地点:基础物理实验室激光全息照相实验室1号桌
【实验目的】
1.学习全息照相的基本原理和方法
2.了解全息照相的主要特点
3.学习观察全息照片的方法
【实验仪器】
全息照相的整套装置(PHYWE),如图1所示:
如果用参考光波r和共轭光波r所谓共轭光波是传播方向和原来光波完全相反的光波是会聚于点源rrrzyxr的球面波照射全息片此时透过全息片的光波干涉项可仿照式1写成exp2exp020020araiariarraar??15式中等号右边第二项与原来物光波a的共轭光波a成正比由于a是会聚于原来物点所在位置的光束因此这一项所代表的衍射光束在原来物体所在的位置形成一个无畸变的实象如图4b所示从图b可以看到观察者好象是跑到原来物体的背后去观察而且能透过原来处于后面的部分看到前面的部分
激光全息检测技术用 于复合材料检测的原理
复合材料在成型固化过程中,难免产生孔洞、脱胶、 分层、撞击、纤维断裂、树脂裂纹等缺陷,为了对产品质 量作出正确评估,必须进行无损检测。
纤维断裂、树脂富集和孔洞
面心脱胶
芯间脱胶
激光全息检测的原理与基本方法
无损检测新技术 :激光全息 、声振、微波、声发射
激光全息无损检测 —— 在全息照相技术的基础上发展
起来的一种检测技术。
1、 激光全息无损检测是利用全息干涉 计量技术,把相干性好的激光照射到 试件表面,通过热、机械等加载方式 使试件表面产生微小变形,比较加载 前后的两组光波波前的形状,根据干 涉条纹的变化来判断是否有缺陷。
激光全息检测的原理与基本方法
原理——光的干涉现象
光波中电场 E 的波动方程:
E A0 cos t
式中,A0:振幅,ωt :相位 光的干涉 —— 光波在空间叠 加而形成明暗相间的稳定分 布
图1 激光全息照相检测光路图
干涉条件:
(1) 有相同的振动方向和固定的相位差 (2) 两束光波在相遇处所产生的振幅差不大 (3) 两束光波在相遇处的光程差不大
缺陷
THANK YOU!
基本方法
1)物体表面微差位移的观察方法
1.实时法。 先拍摄不受力时的全息图;冲洗处理后,把全息图精确地放回到原来拍摄位置上, 用同样参考光照射,则全息图就再现出物体三维立体像 (虚像),再现虚像完全 重合在物体上。 2.两次曝光法。 将物体在两种不同受载情况下的物体表面光波摄制在同一张全息图上;再现两个光波 叠加时产生干涉现象。
3.时间平均法。
2)激光全息检测的加载方法
激光全息照相缺陷检测实质 --- 比较物体在不同
激光全息技术的原理与应用
激光全息技术的原理与应用1. 激光全息技术的基本原理激光全息技术是一种利用激光光源记录和再现物体的全息图像的技术。
它利用激光的相干性和波的干涉原理,在全息介质上记录下物体的全息图像,然后利用同样的激光束进行再现。
激光全息技术主要包括以下几个步骤:1.光的记录:首先,将激光光束分为物光和参考光,物光通过物体并受到散射和反射,与参考光叠加在一起,形成干涉图样。
2.全息记录介质:干涉图样可以通过全息记录介质,例如全息干涉胶片进行记录。
全息记录介质具有记录物光和参考光相位差的能力。
3.全息图像的再现:在再现过程中,使用与记录过程中相同的参考光对全息记录介质进行照射,再现原物体的全息图像。
激光全息技术主要基于光的干涉原理,通过记录光的相位信息,可以实现全息图像的再现。
2. 激光全息技术的应用激光全息技术在很多领域都有广泛的应用,以下是几个典型的应用案例:2.1 艺术与文化领域激光全息技术在艺术与文化领域有着重要的应用价值。
通过使用激光全息技术,可以记录并再现三维物体的全息图像,从而在艺术品和文物的保护、展览和研究中起到重要的作用。
例如,可以将激光全息技术应用于文物复制和数字化保护中,以保护珍贵的文化遗产。
2.2 三维成像领域激光全息技术在三维成像领域也有广泛的应用。
通过利用激光全息技术,可以实现真实感的三维成像,为医学、工程、虚拟现实等领域提供了强大的工具和方法。
例如,在医学领域,可以利用激光全息技术生成人体器官的真实三维模型,用于医学教育和手术模拟。
2.3 光学存储领域激光全息技术在光学存储领域也有突出的应用。
与传统的光盘技术相比,激光全息技术可以实现更高的存储密度和更大的存储容量。
利用激光全息技术,可以将数据以三维的形式记录在全息存储介质上,从而提高存储容量和读取速度。
2.4 安全技术领域激光全息技术在安全技术领域的应用也越来越广泛。
通过利用激光全息技术的特点,可以制作出具有高度安全性的全息图像和全息标识。
无损检测有哪些
随着科学的进步,以及技术的发展,仅仅依靠旧的工艺已经不能满足人们的需求了,这种现象在无损检测上表现得尤为突出。
无损检测也在不断地探索,出现了许多之前没有的新技术,那么,无损检测有哪些呢?1、激光全息无损检测激光全息无损检测是在全息照相技术的基础上发展起来的一种检测技术。
激光全息检测是利用激光全息照相来检测物体表面和内部缺陷的,因为物体在受到外界载荷作用下会产生变形,这种变形与物体是否含有缺陷直接相关,在不同的外界载荷作用下,物体表面的变形程度是不相同的。
激光全息照相是将物体表面和内部的缺陷,通过外界加载的方法,使其在相应的物体表面造成局部的变形,用全息照相来观察和比较这种变形,并记录在不同外界载荷作用下的物体表面的变形情况,进行观察和分析,然后判断物体内部是否存在缺陷。
激光全息检测对被检对象没有特殊要求,可以对任何材料、任意粗糙的表面进行检测。
这种检测方法还具有非接触检测、直观、检测结构便于保存等特点。
但如果物体内部的缺陷过深或过于微小,激光全息检测这种方法就无能为力了。
2、声振检测声振检测是激励被测件产生机械振动,通过测量被测件振动的特征来判定其质量的一种无损检测技术。
3、微波无损检测微波能够贯穿介电材料,能够穿透声衰很大的非金属材料,所以微波检测技术在大多数非金属和复合材料内部的缺陷检测及各种非金属测量等方面获得了广泛的应用。
4、声发射检测技术声发射是一种物理现象,大多数金属材料塑性变形和断裂是有声发射产生,但其信号的强度很弱,需要采用特殊的具有高灵敏度的仪器才能检测到。
各种材料的声发射频率范围很宽,从次声频、声频到超声频。
利用仪器检测、分析声发射信号并利用声发射信息推断声发射源的技术称为声发射技术。
声发射检测需有外部条件的作用,使材料或构件发声,使材料内部结构发生变化。
因此声发射检测是一种动态无损检测方法,即结构、焊接接头或材料的内部结构、缺陷处于运动变化的过程中,才能实施检测。
5、红外无损检测红外无损检测是利用红外物理理论,把红外辐射特性的分析技术和方法,应用于被检对象的无损检测的一个综合性应用工程技术。
胶合金属板脱粘的激光全息检测
的物 光 w。 , 和参 考 光对 干板 作 第 二 次 曝光. ( )
经显 影 、 影 处理 后 , 干 板就 成 为双 曝光 全息干 定 该
涉 图 .由于 确信脱 粘 程度 最大 处在 施力 位 置 F附
近 , 以 只研 究钢板 固定 位 置 到施 力 位 置 F 上方 所
息 干 涉方 法 检 测 了 胶 合 金 属 板 的 脱 胶 程 度 .实 验 结 果 表 明 : 板 脱 胶 程 度 越 大 , 应 干 板 上 的 干 涉 条 文 越 细 且 密 集 ; 铝 对 实
验 相 对误 差 为 3 2 , 差 来 源 为 解 剖 试 件 时 位 移 量 变化 以 及 实 测 位 移 量 的误 差 . .6 误 关键 词 : 光 全 息 干 涉 ; 激 双层 板 材 ; 粘 ; 涉 条 纹 脱 干
实 验 教 学
李 冠 成
( 楚理 工 学 院 电子信 息 学 院 , 北 荆 门 4 8 0 ) 荆 湖 4 0 0
摘 要 : 息 干 涉 计 量 检 测 方 法 对 材 料 表 面 要 求 比较 宽 松 , 别 适 用 于 物 体 微 小 形 变 和 微 振 动 的 测 量 .本 文 采 用 全 全 特
下面 分析 铝 板 上 任 一 物 点 A 在 变 形 下 移 动
干 板 上 的 光 强 为
J( ) l 1 l , 一 £ l 一E £ 1 ,
() 4
到 A 点 过程 中光程 差 的变化 , 导 出相应 的相 位 推
式中 £ 为 £的共扼 复 数 , 即
…
2
( , )= W 2e-晚 ’ , o '
(物理实验)21-激光全息成像实验
反射镜用于改变激光束的方向,以便在全息实验中实现 所需的路径和角度。
在使用过程中,应保持扩束镜和反射镜的清洁,以确保 光路的正确性和稳定性。
屏幕与观察设备
屏幕用于显示全息图,以便观 察和记录。
观察设备可以是裸眼或眼镜, 取决于全息图的类型和质量。
屏幕的分辨率和亮度对全息图 的观察效果有重要影响,而观 察设备的选择也会影响观察效 果。
05
CATALOGUE
安全注意事项
激光安全
激光辐射
激光全息成像实验使用高功率激光,对人体和眼睛有潜在的危害 。实验过程中应佩戴激光防护眼镜,避免直接观察激光束。
激光功率控制
激光功率过高可能导致皮肤灼伤和眼睛损伤。实验时应严格控制激 光功率,避免长时间、高强度照射。
激光安全标志
实验区域应设置明显的激光安全警告标志,提醒无关人员不要进入 。
在暗室中用再现光源照射全息图,观察 再现出的立体图像。
调整激光器和分束器,使激光照射到物 体上,同时另一路激光作为参考光波照 射到感光片上。
将物体放置在感光片前方,使物体光波 与参考光波在感光片上干涉,形成全息 图。
02
CATALOGUE
实验设备
激光器
激光器是全息成像实验中的核心设备 ,用于产生相干性好的激光束。
结果分析
分析一
全息图的质量受到多种因素的影 响,包括光源的相干性、曝光时
间和记录材料的选择等。
分析二
全息图的视角选择性与光源的波 长和观察角度有关,通过调整观 察角度,可以观察到不同的动态
效果。
分析三
干涉条纹的清晰度和对比度与曝 光时间的关系表明,适当增加曝 光时间可以提高全息图的成像质
量。
结果讨论与改进建议
全息测量实验报告
全息测量实验报告实验背景:全息测量被广泛应用于光学、医学、材料科学等领域。
本实验旨在通过全息测量实验,探究光的干涉现象及其在全息成像中的应用。
一、实验目的:通过实验掌握全息测量的基本原理和方法;了解全息成像的理论知识及实际操作过程;探究全息成像技术在实际应用中的优势和局限性。
二、实验仪器与材料:1. 全息照相床;2. 全息干涉记录材料;3. 分束镜、激光器、物镜等光学元件;4. 相应的辅助工具和设备。
三、实验步骤:1. 准备工作:搭建全息测量实验装置,调试激光器及其他光学元件;2. 实验操作:使用全息照相床记录全息干涉图样,进行实时干涉测量;3. 结果分析:观察全息图样,分析干涉条纹及其特征,解读实验结果;4. 记录数据:记录实验操作过程中的关键数据和观测结果,整理实验报告。
四、实验结果与分析:经过实验操作和数据记录,我们成功获取了全息干涉图样,并对其进行了详细分析。
通过观察和比对,我们得出了以下结论:1. 全息成像具有高分辨率、全视角等优点,适用于各种光学测量和成像领域;2. 全息成像技术在医学诊断、虚拟现实、光学显微镜等方面有着广泛的应用前景;3. 实验中还发现了全息成像在某些场景下存在像差、干涉条纹扭曲等问题,需要进一步优化和改进。
五、实验总结:通过本次全息测量实验,我们深入了解了全息成像技术的原理和特点,掌握了基本的实验操作方法。
同时,也意识到了全息成像在实际应用中可能遇到的挑战和限制。
因此,我们有必要进一步深入学习和研究,以不断提升全息成像技术的性能和应用范围。
六、参考文献:1. Smith, J. K. “Holographic Imaging for Medical Applications.” Journal of Biomedical Optics, vol. 12, no. 6, 2007, pp. 062106-1-062106-10.2. Brown, L. M. “Practical Guide to Holography.” Springer, 2009.七、致谢:感谢实验指导老师在实验过程中的细心指导和帮助,让我们顺利完成了这次全息测量实验。
激光无损检测技术
激光无损检测技术激光全息无损检测是利用激光全息干涉来检测和计量物体表面和内部缺陷的,这种技术的原理是在不使物体受损的条件下,向物体施加一定的载荷,物体在外界载荷作用下会产生变形,这种变形与物体是否含有缺陷直接相关,物体内部的缺陷所对应的物体表面在外力作用下产生了与其周围不相同的微差位移,并且在不同的外界载荷作用下,物体表面变形的程度是不相同的。
用激光全息照相的方法来观察和比较这种变形,并记录在不同外界载荷作用下的物体表面的变形情况,进行比较和分析,从而判断物体内部是否存在缺陷,达到评价被检物体质量的目的。
具体做法是对被检测物体加载,使其表面发生微小的位移(微差位移),物体表面的轮廓就发生变化,此时获得的全息图上的条纹与没有加载时相比发生了移动。
成像时除了显示原来物体的全息像外,还产生较为粗大的干涉条纹,由条纹的间距可以算出物体表面的位移的大小。
由于物体有一定的形状,所以在同样的力的作用下,物体表面各处所发生的位移并不相同,因而各处所对应的干涉条纹的形状和间距也不相同。
当物体内部不含有缺陷时,这种条纹的形状和间距的变化是宏观的、连续的、与物体外形轮廓的变化同步调的。
当被检物体内部含有缺陷时,在物体受力的情况下,物体内部的缺陷在外部条件(力)的作用下,就在物体表面上表现出异常,而与内部缺陷相对应的物体表面所发生的位移则与以前不相同,因而所得到的全息图与不含缺陷的物体的不同。
在激光照射下进行成像时,所看到的波纹图样在对应与有缺陷的局部区域就会出现不连续的、突然的形状变化和间距变化。
根据这些条纹情况,可以分析判断物体的内部是否含有缺陷,以及缺陷的大小和位置。
激光全息无损检测的特点(1)激光全息无损检测是一种干涉计量技术,其干涉计量的精度与激光波长同数量级,因此,其检测灵敏度甚高,极微小的变形都能检验出来。
(2)用激光作为光源,而激光的相干长度很大,因此,可以检验大尺寸物体,只要激光能够充分照射到的物体表面,都能一次检验完毕。
激光全息照相原理
激光全息照相原理
激光全息照相的原理是依据光的干涉原理,利用两束光的干涉记录被摄物体的信息。
具体来说,全息照相是通过将被拍摄物体所反射的激光光束与另一束激光一起直接照射到全息底片上,利用相同的激光光波长,在底片上形成干涉条纹,从而记录下物体光波的全部信息(包括光强度、位相等)。
这种全息底片上的干涉条纹就像是用编码方法把物光波“冻结”起来一样,经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息照片。
全息照片的表面看起来只有复杂的条纹和光栅,但一旦用一束与拍照激光光束相同波长的激光照射全息照片时,就会衍射出成像光波,好像原来的物光波被重新释放出来一样。
因此,全息照相的原理可以用八个字来描述:干涉记录,衍射再现。
以上信息仅供参考,如果您还想了解更多信息,建议咨询物理学专业人士或查阅相关书籍文献。
激光全息照相实验
激光全息照相实验激光全息照相实验激光全息照相实验1.了解全息照相的发展过程及应用,比较全息照相与普通照相的区别;2.掌握全息照相的原理和特点;3.学习全息照相的拍摄方法和观察再现全息图。
1.漫反射-体积全息的实验光路调试;2.全息干板的正确冲洗。
讲授、讨论、实验演示相结合。
全息照相的基本原理是以光波的干涉和衍射为基础的 ,1948 年物理学家伽伯(D1Gabor) 首先提出一种无透镜两步成像法 ,称做波前再现或全息术 ,1964 年利思(Lefth)等成功地获得三维图象的全息照片。
1960 年激光器的问世促进了全息术的发展 ,成为科学技术上一个崭新的领域。
激光全息摄影技术正飞速发展 ,并在干涉计量学、无损检测、信息处理、遥感技术、生物医学、国防工程等科技领域获得广泛的应用 ,有着广阔的发展前景。
目前全息技术的应用已涉及到各个领域:军事上模拟真实目标,进行驾驶训练;艺术上可以复制历史文物,制作全息首饰、全息肖像、全息风景;工业上制作防伪商标;科学上用于全息干涉计量、测量诊断技术等。
全息图记录了物光波的全部信息 ,再现时可看到一个逼真的三维图象 ,立体感强。
全息图上的每一点都携带有被摄物的全部信息 ,全息摄影图具有可分割性 ,分割后的每一小块干板都可再现完整的物体象。
一张全息干板可重叠摄制多个全息图。
全息平台及其光学附件,He-Ne激光器,曝光定时器,Ⅰ型全息干板,暗室设备。
(1) 人眼视物的简单机理光是电磁波 ,在光波中产生感光作用和生理作用的是电场强度 E0. 一列单色光波可表示为E = E0cos(ωt - 2πrΠ λ+ φ0) 物体上的每一点都向空间各个方向发出光波:透射波、反射波、散射波等 ,统称为物波. 物波携带着物体的信息 ,如颜色、明暗、凹凸等.这些信息在物波的函数中用频率 f (ω= 2πf) 、振幅 E0 、相位(ωt - 2πΠλ+φ0) 表示. 人眼之所以能看到物体 ,是因为人眼接受到物体各部分所发出的物波. 物波所能到达的任一点 ,都包含有物体上各部分所有的信息 ,所以尽管眼睛的瞳孔直径很小 ,却仍能观察到物体的全貌. 如果能将物波保存下来 ,即使物体不存在了 ,只要物波还在 ,人们仍能看到物体.用照相的办法就可以保存物波. 但普通照相只能存储物波中振幅的信息 ,丢失了相位的信息. 全息照相则能把物波的全部信息存储起来.(2) 普通照相及其缺陷光可以引起照相底片(感光材料) 上乳胶层的化学变化 ,而且这化学变化的深度随入射光的强度增大而增大. 因而照相底片可以“感受”(记录) 光强的分布 ,不同的光强在底片上反映为不同的浓淡;但是底片不能“感受”相位的分布 ,不同的相位在底片上并无区别.基于几何光学成像原理的普通照相 ,是通过照相机镜头使物体成像于底片上 ,底片只记录了光强 (振幅) 分布 ,反映了物体各部分的明暗.而对相位的差别则不能分辨 ,也就无法反映物体表面的凹凸和距底片的远近 ,从而失去了立体感.(3) 全息照相的物理思想普通照相所不能记录的相位分布在全息照相中是如何被记录的 ? 它的创造性的思想就是:把感光材料所不能“感受”的相位分布 ,利用光的干涉现象 ,使之转化为底片能记录的光强分布.具体地说 ,把来自物体的光波称为物光(O 光) ,再引入一束与之相干的参考光(R 光) ,让参考光和物光同时照在底片上. 在底片上的各点处 ,R 光相位都相同 ,而O 光的相位不相同 ,从而 O 光与 R 光在各处的相位差也不同 ,经干涉后各处的条纹亮暗程度就不同.这样底片就可以在记录下物光振幅分布的同时 ,也记录下了其相位分布 ,即记录下了物光的全部信息 ,这就是全息照相的重要物理思想. 本实验就是从实践上实现这一物理思想的.(4) 全息照相的实验过程全息照相包含两个过程:1.全息照相的记录——光的干涉拍摄全息照片的光路如图2所示,相干性极好的氦氖激光器发出激光束,经分束镜被分成两束光,透射的一束光经反射镜(2)和扩束镜射向被摄物体上。
全息检测的原理
全息检测的原理全息检测是一种非接触式光学技术,通过利用光的干涉原理,将物体的三维信息记录在光学介质中,再通过合适的方式进行解析,以获取对物体形状、位置和其他相关信息的认识。
全息检测的原理主要包括激光光源、分光装置、光学介质、显示装置等几个方面。
首先,激光光源是全息检测的重要组成部分。
激光器可以产生一束波长单一、相干性高的光线,这对于全息检测来说至关重要。
激光光源可以提供足够强度的光线,以保证被测物体的全息图案能够清晰地记录在光学介质中。
其次,分光装置用于将激光光源产生的光线分成两束。
其中一束称为物光,在全息图案记录介质上照射被测物体,而另一束称为参考光,直接照射在全息图案记录介质上。
接下来,物光经过被测物体后,会保留下被物体反射、散射和透射后的信息,形成一个干扰光场。
参考光直接照射在光学介质上,形成一个参考光场。
物光场和参考光场之间会发生干涉,产生一种干涉条纹的图案。
然后,将光学介质置于一个适当的开发液中,使其与介质接触并吸收干涉条纹的信息。
通过合理的时间控制和温度控制,可以使得图案以特定的形式被记录在介质中。
最后,使用显示装置,将全息图案从介质中复原出来。
当参考光照射到保存全息图案的介质上时,经过光学的传输和衍射作用,全息图案就可以观察到。
全息图案可以记录光线通过被测物体后的干涉模式,从而以一种特殊的方式表达出物体的形状、位置以及其他一些相关信息。
全息图案具有波前信息保存的能力,相比于传统的二维影像,全息图案记录了光的相位信息,因而能够提供更为丰富的三维信息。
相对于普通的影像技术,全息检测具有许多优势。
首先,全息图像是一个真实的三维场景,可以提供更加准确和详细的信息。
其次,由于全息图案中包含了波前信息,所以在再现时可以具有良好的深度信息和全局一致性。
此外,全息图案中还含有物体的各种光学性质,如颜色、亮度、透明度等信息,这些特点使得全息检测在各种应用中具有广泛的应用前景。
总结起来,全息检测利用光的干涉原理,通过记录光线与物体的相互作用,并以特定的方式保存在光学介质中,进而再现出物体的真实形状和其他相关信息。
现代无损检测技术第10章:激光全息检测技术
第十章激光全息检测技术•§10.1 概述•§10.2激光全息检测原理•§10.3激光全息检测方法§10.1 概述•激光全息检测技术是20世纪60年代末发展起来的,近几十年,激光全息无损检测的理论、技术、照相系统都有很大发展,成为无损检测技术的重要组成部分。
•应用最早的领域:无损检测,占激光全息技术总应用的25%一.应用领域•(1)航天航空产品中常用的蜂窝夹层结构脱胶缺陷的检测;•(2)复合材料层压板分层缺陷的检测;•(3)印刷线路板内焊接头的虚焊检测;•(4)压力容器焊缝的完整性检测;•(5)火箭推进剂药柱中的裂纹与分层、壳体和衬套间的分层缺陷检测;一.应用领域•(6)飞机轮胎中的胎面脱粘缺陷检测;•(7)反应堆核燃料元件中的分层缺陷检测。
•特别是在复合材料、蜂窝结构、叠层结构、航空轮胎、高压容器的,具有独到之处,解决了用其它方法无法解决的问题。
•目前,全息检测技术大多数仍处在试验阶段,真正用到生产实际中的项目不多,原因是与计算机图象处理技术没有很好结合起来,无法实现自动检测。
二.全息照相与普通照相技术的区别• 1.普通照相技术•只记录物体表面光波的振幅信息,丢掉了相位信息;这种只记录物体表面光波部分信息(二维信息)的照片无论从什么角度看都是一样的。
• 2.全息照相技术•利用光的干涉和衍射原理,将物体发射的特定光波以干涉条纹的形式记录下来,在一定条件下使其再现,形成物体逼真的三维图形。
由于记录物体的全部信息(振幅、相位、波长),因此称为全息照相。
两步成像方法:a.记录物体的表面光波,b.将记录的光波再现。
三.激光全息检测的特点• 1. 激光全息检测是一种干涉测量技术,干涉测量精度与激光波长同数量级,微小(微米数量级)的变形均能被检测出来,检测灵敏度高;• 2.可以检测大尺寸工件(∵激光为光源,且激光的相干长度大),只要激光能够充分照射到这个工件表面,都能一次检测完成;• 3.对被检对象没有特殊要求,可以检测任何材料和粗糙表面;• 4.可对缺陷进行定量分析,根据干涉条纹的数量和分布确定缺陷的大小、部位、深度;• 5.非接触测量、直观、检测结果便于保存。
无损检测技术与发展
无损检测技术与发展一、激光技术在无损检测领域的应用与发展激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。
1.激光全息无损检测技术激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。
激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。
其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。
激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。
(1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。
(2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。
(3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。
在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。
2.激光超声无损检测技术激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。
它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。
与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。
(1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。
(2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。
(3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。
3.激光无损检测的发展激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。
但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。
国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。
激光全息检测相关标准
激光全息检测相关标准激光全息无损检测是无损检测技术中的一个新分支,是60年代末期发展起来的,是全息干涉计量技术的重要应用之一。
多年来,激光全息无损检测的理论、技术、照相系统和图像处理系统都有了很大发展,在航空航天工业中,对复合材料、蜂窝夹层结构、叠层结构、航空轮胎和高压管道容器的检测具有某些独到之处,解决了用其他方法无法解决的问题。
脉冲激光器出现之后,消除了全息干涉过程中的隔振要求。
这就使激光全息无损检测技术应用到工业生产现场成为可能。
目前,由于视频拷贝和计算机图像处理技术的迅速发展,全息干涉条纹图像可以通过CGD摄像机,快速、准确地输入计算机进行数字图像处理,满足无损检测技术的各种需要。
甚至可以通过信息高速公路进行远距离传输,把畸变全息干涉条纹图像传到专家办公室,由他们来对缺陷作出共同的诊断。
由此可以预测,在不久的将来,全息无损检测与CCD摄像、计算机数字图像实时处理技术相结合,通过信息高速公路传输,将把这一技术推向新的发展高潮。
科标化工实验室,专业提供激光全息检测服务,专业第三方检测机构,根据客户要求,提供一站式检测服务。
检测产品:一些常规方法难以检测的零部件检测原理:利用激光全息照相来检验物体表面和内部的缺陷。
它是将物体表面和内部的缺陷,通过外部加载的方法,使其在相应的物体表面造成局部变形,用激光全息照相来观察和比较这种变形,然后判断出物体内部的缺陷检测标准:QJ 2915-1997|蜂窝夹层结构粘接质量激光全息检测方法GB/T 29302-2012 无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验GB/T 29711-2013 焊缝无损检测超声检测焊缝中的显示特征GB/T 29712-2013 焊缝无损检测超声检测验收等级GB/T 30371-2013 无损检测用电子直线加速器工程通用规范GB/T 30564-2014 无损检测无损检测人员培训机构指南GB/T 30565-2014 无损检测涡流检测总则GB/T 30820-2014 无损检测绝对式涡流探头阻抗测定方法GB/T 30821-2014 无损检测数字图像处理与通信GB/T 31211-2014 无损检测超声导波检测总则GB/T 31212-2014 无损检测漏磁检测总则GB/T 31213.1-2014 无损检测铸铁构件检测第1部分:超声检测方法GB/T 31213.3-2014 无损检测铸铁构件检测第3部分:声发射检测方法GB/T 31351-2014 碳化硅单晶抛光片微管密度无损检测方法GB/T 31362-2015 无损检测热中子照相检测中子束L/D比的测定GB/T 31363-2015 无损检测热中子照相检测总则和基本规则GB/T 31768.2-2015 无损检测闪光灯激励红外热像法第2部分:检测规范GB/T 31768.4-2015 无损检测闪光灯激励红外热像法第4部分:检测系统GB/T 31786-2015 烟草及烟草制品箱内片烟密度偏差率的无损检测电离辐射法GB/T 5097-2005 无损检测渗透检测和磁粉检测观察条件GB/T 5616-2014 无损检测应用导则GB/T 7704-2008 无损检测X射线应力测定方法GB/T 9445-2008 无损检测人员资格鉴定与认证HG/T 4635-2014 轮胎激光散斑无损检测机JB/T 10554.1-2006 无损检测轴类球墨铸铁超声检测第1部分:总则。
激光全息检测技术
三、激光全息无损检测的原理
应用案例: 应用二次曝光法的理论及数据处理方法,对牙齿和颅面骨
三、激光全息无损检测的原理
3.时间平均法
时间平均干涉法也可用于其他各种无损检测中。例如汽 车工业中噪声污染是一个严重的问题,应用时间平均法便可 以研究汽车驾驶室和制动器的振型,寻找发出噪声的主要部 位,设法加以改善;对振动着的机床拍摄时间平均全息图, 可以研究机床的刚度特性和合理结构;对飞机螺旋浆叶片拍 摄时间平均全息图,可研究其振型,以发现薄弱部位;对拨 响琴弦正在发出共鸣的乐器音箱拍摄时间平均全息图,可研 究音箱的振动模式,为改进乐器质量提供有用的依据。
全息技术实现
• 其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这 是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相 干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的 衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初 始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真 实的视觉效应。
• How it be applied to NDT ? ? ?
三、激光全息无损检测的原理
2.两次曝光法理论: 两次曝光时用同一参考波 R(x, y) ,第一次曝光时物光波为O1(x, y) ,第 二次曝光时的物光波为 O2(x, y) 。假设两者的振幅无变化,仅有相位 改为 (x, y) ,即:O'(x, y) O(x, y) exp( j(xy)) 两次曝光时底片平面上的光强度分布分别为:
三、激光全息无损检测的原理
应用案例:
实验装置示意图
激光全息无损检测及应用
激光全息无损检测及应用
激光全息无损检测是一种利用激光技术进行缺陷检测的方法,简单来说就是利用激光经过物体后的反射、折射等现象来分析物体表面的形态和内部结构。
激光全息无损检测技术的优点非常明显,首先它可以对物体进行非接触式检测,不会对物体造成任何损伤;其次它的检测过程非常快速,并且能够在多个方向上进行检测,可以得到更加全面和准确的信息;此外,激光全息无损检测还可以对物体进行三维成像,使得分析更为直观。
利用激光全息无损检测技术,我们可以对很多材料进行检测。
比如金属、陶瓷、玻璃等有透明性的材料,都是很好的检测对象。
在工业领域,这项技术可以被用于热处理等过程的控制、产品质量的检测、以及金属零件铸造中的质量控制等方面。
在医学领域,激光全息无损检测技术同样有着广泛的应用。
比如我们可以利用这项技术对人体骨骼结构进行分析,诊断人体骨质疏松等疾病。
在文化遗产保护方面,这项技术也可以用于对文物的表面及内部结构进行非接触式的检测,使得文物的保护工作变得更加简单和高效。
当然,激光全息无损检测技术也存在一些限制和问题。
比如在实际应用中,它往往需要非常高的技术水平和专业设备才能实现精度较高的检测。
此外,对于一些密度较高的材料,比如金属,这项技术的探测深度也可能存在一定的限制。
因此在实际应用中,我们需要针对具体情况进行精细化的构建和处理,以达到最好的检测效果。
总之,激光全息无损检测技术在各领域中都有着广泛的应用前景,它不仅可以帮助我们快速准确地掌握物体的结构和形态等信息,还可以带来很多其他的好处,从而推动我们的科技与生产力的不断发展。
激光全息防伪标识质量检测方法的研究
第35卷,增刊红外与激光工程2006牟l o月V b l.35S u pp l em en t I nf}ar ed a nd L a ser E n gi n eer i ng O ct.2006激光全息防伪标识质量检测方法的研究何瑾,刘铁根,孟卓,杨莉君(天津大学精仪学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300072)摘要:提出一种对光源输出功率稳定度要求相对较低的激光全息防伪产品光学特性参数检测方法。
使用一块透反比一定的玻璃基片,将相对不稳定度3%的H e—N e激光器输出光束分为两束:反射光和透射光。
两束光光强度比例恒定,测量反射光强计算出透射光强度。
透射光作为再现光照明激光全息防伪标识,其衍射光构成物体再现像。
实时探测标识光栅处以及无光栅处的衍射光强与反射光强,进而得到光栅处衍射光强与再现光强的比值及其与无光栅处衍射光强的比值,即全息防伪标识的衍射效率和信噪比。
实验结果表明:透射光强测量值相对误差不超过O.2%;衍射效率及信噪比的测量值相对误差分别不超过0.8%和1.9%。
关键词:全息防伪;稳定度;衍射效率;信噪比;反射光;透射光中图分类号:T N247文献标识码:A文章编号:1007.2276(2006)增C.0379.06R e se ar c h on t he M et hod of Q ual i毋A s sess m ent onH ol ogr aphi c A nt i—C ount er f ei t i ng LabelH E J i n,LI U砸e—gen,M EN G Zhuo,Y A N G L巧un(C oll e g e ofP他c i s i o n I n s t ll u ne n t卸d op t o—E1ec t r on i c s En目nee“ng,Tia nj ln un i ve rs i t y'K ey Labor at ory ofO p t o e l e ct ron i cs I nfom l ati on柚d1’ech ni calSc i en ce,M j fl i st r y of E ducm i on,Ti anj i n300072,C hi m)A bs t ra c t:In t hi s pape r,a new m e t hod i s pre se nt ed,w i t h r e l at i V el y l ess depen dency on t he st abi l i t y of s o ur ce l i曲t,t o m eas ur e t he di仃r a ct i o n e币ci ency and剐尺of t he l aser hol ogr aphi c ant i-count em‰g1ab el s.The H e—N e l a se r,haV i ng3%r el at i V e j ns t abⅢt y,j s us ed as t he1i ght s our ce.A pi e ce of gl as s di vi des t he s o ur ce I i ght i nt o t w o bea m s a t a f i xe d r a t i o,t he r enex and t he t r ansm i s si on.T he r ef l ex i s ut i l i ze d t o ca l cul at e t he i nt ens时of t he t ra ns m i s si on due t o t he nx ed r a t i o.T he t ra nsm i ss i on as t he r econs t m ct i ng l i ght i11um i na t e s t he hol ogr aphi c l a bel,and pr o duces di行r act i on i m age.T he i nt ens i t i es of t he r ef l ex and t he di f r r a ct i o n ar e col l ec t e d i n r eal t i m e,w hen t he r ec onst ruct i ng l i ght i l l um i na t e s t he gr at i ng and t he poi nt w i t h no gr at i ng o n t he l abel.A c cor di ng t o t he coI l e ct e d dat a,t he r at i os of t he di绗act i on i nt ens i t y行om t he gr at i ng t o t hat f bm t he no gr at i ng poi nt and t o t he r econs t m ct i ng l i曲t i nt en si t y ar e w or ked out.The exp er i m ent al r esu l t s sh ow t hat t he r el at i ve er r o r of t he t ra nsm i ss i on i nt ensi t y i s not m o r e t ha n0.2%,t hat of t he di f行a ct i o n e衔ci ency i s not m o r e t ha n0.8%,and t ha t of田V尺i s l ess t ha n1.9%.K ey w or ds:H ol ogr印hi c ant i—count er f ei t i ng;St abi l i zat i on;D i m act i on e伍c i e ncy;S N R;R ef l e x:T I.ansm i ssi on收稿日期:2006—08.17作者简介:俺瑾(1980一)。
激光全息在无损检测领域的应用及发展
近年来,随着激光技术的发展,全息照相在无损检测领域中的应用范围迅速扩大,激光全息无损检测是在全息照相技术的基础上发展起来的一种检测技术,解决了许多过去其他方法难以解决的无损检测问题。
激光全息无损检测技术激光全息无损检测是利用激光全息干涉来检测和计量物体表面和内部缺陷的,这种技术的原理是在不使物体受损的条件下,向物体施加一定的载荷,物体在外界载荷作用下会产生变形,这种变形与物体是否含有缺陷直接相关,物体内部的缺陷所对应的物体表面在外力作用下产生了与其周围不相同的微差位移,并且在不同的外界载荷作用下,物体表面变形的程度是不相同的。
用激光全息照相的方法来观察和比较这种变形,并记录在不同外界载荷作用下的物体表面的变形情况,进行比较和分析,从而判断物体内部是否存在缺陷,达到评价被检物体质量的目的。
具体做法是对被检测物体加载,使其表面发生微小的位移(微差位移),物体表面的轮廓就发生变化,此时获得的全息图上的条纹与没有加载时相比发生了移动。
成像时除了显示原来物体的全息像外,还产生较为粗大的干涉条纹,由条纹的间距可以算出物体表面的位移的大小。
由于物体有一定的形状,所以在同样的力的作用下,物体表面各处所发生的位移并不相同,因而各处所对应的干涉条纹的形状和间距也不相同。
当物体内部不含有缺陷时,这种条纹的形状和间距的变化是宏观的、连续的、与物体外形轮廓的变化同步调的。
当被检物体内部含有缺陷时,在物体受力的情况下,物体内部的缺陷在外部条件(力)的作用下,就在物体表面上表现出异常,而与内部缺陷相对应的物体表面所发生的位移则与以前不相同,因而所得到的全息图与不含缺陷的物体的不同。
在激光照射下进行成像时,所看到的波纹图样在对应与有缺陷的局部区域就会出现不连续的、突然的形状变化和间距变化。
根据这些条纹情况,可以分析判断物体的内部是否含有缺陷,以及缺陷的大小和位置。
激光全息无损检测的特点(1)激光全息无损检测是一种干涉计量技术,其干涉计量的精度与激光波长同数量级,因此,其检测灵敏度甚高,极微小的变形都能检验出来。
激光全息照相的原理和作用
激光全息照相的原理和作用
激光全息照相是一种利用激光来记录和重现三维物体信息的技术。
其原理基于激光的相干性和全息成像的原理。
激光的相干性是指激光具有相干波长和相干面积。
相干波长意味着激光的波长非常狭窄,而相干面积则表示激光传播时具有较小的发散角度。
这两个特性使得激光能够提供高质量和高分辨率的波前信息,从而实现全息照相。
全息成像的原理是将物体的波前信息分别记录在两个平行的介质表面上。
一个平面上的记录称为物体波,另一个平面上的记录称为参考波。
这两个波相互干涉产生干涉图样,其中包含了物体的全部三维信息。
当参考波与干涉图样重合时,可以通过靠近发光屏观察到全息图。
此时,当读取时所用的光线与重现时所用的光线相同,我们会看到重现的物体的三维效果。
这就是全息照相的基本原理。
激光全息照相的主要作用是可以记录和重现物体的全息图像,包括其形状、颜色和光学的相关特性,以达到真实感强的三维观察。
全息照相在科学研究、艺术和工业领域中具有广泛的应用。
例如,在科学研究中,全息照相能够用于记录和研究微观领域的物体,如细胞结构、分子模型等。
在艺术领域中,全息照相可以用于制作艺术品、立体影像和全息投影。
而在工业领域中,全息照相可用于制造和检测高精密度元件和产品。
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药柱质量的检测
——通过加载使药柱在对应于气孔或裂纹的表面产 生变形,变形量达到激光器光波波长的1/4时,就可 使干涉条纹图样发生畸变。
随 深 度 增 加 , 可 检 测 出 的 气 孔 直 径 增 大
气孔深度H/mm
2.80 6.05 8.75 11.59 14.14 19.31 23.50 26.21 30.05 32.43
将全息照片置于原来的位置,并在与记录干涉条纹的参考 光照射的方向相同的方向上用相干光照射,则此照射光在 冲洗后的干板上被衍射。 在衍射光栅的栅格间距小的地方,光的衍射角大; 在衍射光栅的栅格间距大的地方,光的衍射角小。 结果,整个衍射光就好像从原来点光源所在位置传播过来 的方向上被衍射。
(二)物信息记录
蜂窝结构的检测
加载方式:内部充气、 加热、表面真空等。
复合材料的检测
——以硼或碳高强度纤维本身粘接以及粘接到其他 金属基片上的符合材料。 ‣比强度高。 ‣纤维、纤维层之间以及与基片之间的脱黏或开裂, 刚度下降。
固体火箭发动机的检测
——固体火箭发动机的外壳、绝热层、包覆层及推 进剂药柱各界面之间要求无脱黏缺陷。 X射线检测对于脱黏探伤难于检查 超声检测在棱角处形成“死区” 全息照相 检测
2、实时法
优点:一张全息图观察不同加载情况。 缺点:·需要附加机构将全息图精确放回原来位置; ·乳胶层产生收缩,产生少量位移干涉条纹; ·显示的干涉图样不能长久保留。
(二)加载方法 1、内部充气法对于蜂窝结构(有孔蜂窝)、轮胎、压力容器、管道等产品,
可以用内部充气法加载。蜂窝结构内部充气后,蒙皮在气体的作用下向外鼓起。 脱胶处的蒙皮在气压作用下向外鼓起的量比周围大,形成脱胶处相对于周围蒙皮 有一个微小变形。
例: 对用外景20mm、内径7mm、长300mm的铝 合金制作的螺旋桨飞机发动机活塞杆的激光全 息检测结果。
全息照相装置
激光光源
工作台
记录介质
漫射照明设备
激光光源
常用激光器
1.氦-氖激光器:目前应用为广最泛的一种激光器,可在
可见光和红外光区域里连续输出多种波长的激光;
2. 红宝石激光器:脉冲激光、功率不大; 3. 氩离子激光器:谱线丰富、分布在蓝绿区域,功率高。
工作台
减振工作台:
作用:减少外界振动。如果干涉条纹移动半个条纹宽度,就无法
将条纹记录下来,必须保证物体光束和参考光束之间相对移动的距
离小于激光波长的1/8。
目前全息照相工作台多数采用橡皮或泡沫塑料减振 空气支柱减振
记录介质
高分辨率 、高灵敏度、高衍射率 1、卤化银全息干板
卤化银乳胶均匀涂布在片基上,构成软片(醋酸盐、涤纶
这样形成的干涉条纹不再是规则排列的 清晰条纹,而是变成了复杂的干涉条纹。
用相同波长的相干光照射全息图,由于被衍射的 光是沿着被物体反射的光相同的方向行进,所以 再现的像在空间也有景深,从而可观测到三维的 立体象。
1、激光全息无损检测的原理:
依据物体内部的缺陷在外力作用下,使它所对应的 物体表面产生与其周围不相同的微差位移,然后用激光全 息照相的方法进行比较,从而检测物体内部的缺陷。
片)或干板(玻璃)
记录的物理过程
曝光 显影 定影 漂白
记录介质
2、重铬酸盐明胶
几乎具有相位全息图的理想特性 可产生很大的折射率变化,衍射效率最高达100%, 再现像显得很 “干净” 缺点:灵敏度低,稳定度差,在高温高湿度环境下容易消象,在实 际应用中需经封胶处理,才能长期保存。
记录介质
3、光导热塑料
基本原理:将活塞杆加热或加载,使之产生微小变 形,在缺陷附近形变就会有异常表现。 通过全息技术将位移分部表现出来,从 中观察出缺陷的位置,并定性地判断出 缺陷的大小。 例: 对用外景20mm、内径7mm、长300mm的铝 合金制作的螺旋桨飞机发动机活塞杆的激光全 息检测结果。
飞机发动机活塞杆疲劳的检测
原始参考光 接收装置
1’
1 2
2’
原始物光
全息板
2、实时法
先拍摄物体在不受力时的全息图,冲洗处理后,把全息图精确地 放回到原来拍摄的位置上,并用与拍摄全息图时同样的参考光照射, 则全息图就会再现出物体三维立体像(物体的虚像), 再现的虚像完 全重合在物体上。 这时对物体加载,物体的表面会产生变形,受载后的物体表面光 波和再现的物体虚像之间就形成了微量的光程差。 由于两个光波都是相干光波(来自同一个激光源),并几乎存在于 空间的同一位置,因此, 这两个光波叠加就会产生干涉条纹。 由于物体的初始状态(再现的虚像)和物体加载状态之间的干涉度 量比较是在观察时完成的,因此称这种方法为实时法。
激光全息无损检测 激光散斑无损检测 激光超声无损检测 激光轮廓振幅(光强)
和相位的照相术——全部信息。
利用光的干涉和衍射现象,在照相干板或胶片上 以干涉条纹的形式把图像记录下来,然后用光照射这种干 板(称作全息干板),就能以立体形式再现出原来的物体 像。
缺陷直径D/mm
0.965 2.080 3.093 4.607 4.974 6.55 8.164 9.049 10.173 11.047
H/D
2.901 2.908 2.828 2.849 2.842 2.948 2.878 2.896 2.953 2.935
利用全息照相检 测药柱不但简便、快速 (可多根药柱同时检 测)、经济,而且在检 测界面没有粘接力的缺 陷方面,有其独特的优 越性。
2、全息照相术的特点
全息照片与被摄物无任何相似之处 再现像是立体像 照片具有可分割性 全息胶片可多次记录多个图像
(一)点信息记录
如图,使从点光源发出的相干激光束A与另一方向射来的 激光束B在照相干板上叠加而产生干涉,形成如图所示的 干涉条纹。将这种干板冲洗后则可看作成一种衍射光栅。
不含有缺陷:宏观的、连续的、与物体外形轮廓的 变化同步调的; 含有缺陷: 缺陷在外力作用下,在物体表面上表现出 异常状况,缺陷处对应表面的位移与以前 不同,出现不连续的、突然的形状变化和 间距变化的畸变条纹
2、激光全息无损检测的特点:
优点 检验灵敏度很高:理论检测灵敏度为光源的半波长; 可检测出mm数量级的变形。 检验效率高:可检验大尺寸物体。 适应范围广:对被检测对象没有没特殊要求。 可借助干涉条纹的数量和分布状态来确定缺陷的大小、 部位和深度,便于对缺陷进行定量分析。 缺点 对内部缺陷的检测灵敏度较低:灵敏度取决于内部缺 陷在外力作用下所造成的物体表面的变形大小。 对工作环境要求较高:暗室中进行,严格的隔振措施。
(一)物体表面微差位移的观察方法 1、两次曝光法
将物体在两种不同受载情况下物体表面光波摄制在 同一张全息图上,然后再现这两个光波,而这两个再现光 波叠加时仍然能够产生干涉现象。 除了显示出原来物体的全息像外,还产生较为粗大 的干涉条纹图样。 优点:避免感光乳胶层收缩不稳定的影响 缺点:对每一种加载量都需要摄制一张全息图
压力容器的检测
——小型压力容器多采用高强度合金钢制造。
‣焊接工艺难于掌握,易形成裂纹 ‣工作条件下存在应力集中,工作环境苛刻 ‣传统检测方法速度慢,难于取得完满效果
通过对畸变干涉条纹的分析,不但可以得知缺陷的 准确位置、缺陷的长度、宽度以及不同变形部位的形变 大小相对值,同时也可看出缺陷周围受缺陷影响而引起 的波及范围及其性质和相对大小。
压力容器的检测
1mm 3mm
环形焊缝的激光全息图
裂纹宽度5mm
7mm
冲击损伤的检测
可以清楚地观察到冲击损伤的位置及其大小。 例: 用35mW的He-N连续波激光器为相干光源, 采用250W的红外灯对受冲击损伤的石墨/PEEK复合 材料试样进行热加载,所拍摄的激光全息图。
飞机发动机活塞杆疲劳的检测
2、表面真空法对于无法采用内部充气的结构,如不连通蜂窝、叠层结构、
钣金胶结结构等,可以在外表面抽真空加载,造成缺陷处表皮的内外压力差,从 而引起缺陷处表皮变形。
3、热加载法这种方法是对物体施加一个适当温度的热脉冲,物体因受热而
变形,内部有缺陷时,由于传热较慢,该局部区域比缺陷周围的温度要高。因此, 造成该处的变形量相应也较大,从而形成缺陷处相对于周围的表面变形有了一个 微差位移。
加热使塑料软化,在电场作用下变形,然后再冷却使塑料硬化, 形成浮雕型位相全息图。光导热塑可擦除后重复使用。
谢谢!