机械工程测试技术第2版教学课件陈花玲主编9其它测试技术
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迎面而来时，频率增高；相对而去时，频率减低。 信件邮递问题
假定邮递员和外出者同为徒步行走，外出者保持每天 写一封信回家。
外出者离家而去时，家人几天才收到一封信件； 外出者停止在某一地方时，家人每天收到一封信； 外出者返程时，家人一天可收到多封信。
8.1激光测量技术
光学多普勒效应
光源与其接受器之间有相对运动时，接收器接收到的光波频率与 光源发射频率的光波频率是不同的，这种现象叫做光学多普勒效应。
• 光纤局部变形，由于折射率不连续变化导致传播光散乱而增加损 耗，从而引起光的振幅变化。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 8.2光纤传感器测量技术
4）物体计数
8.3超声波检测技术
8.3.1 超声波简介
超声波是一种机械振动波，是纵向振动的弹性机械波 超声波频率范围:频率超过2OkHz的声波
（听觉范围频率在20Hz-2OkHz，次声波频率小于20Hz） 超声波探伤常用的频率范围：1MHz～10MHz 超声波在工件中的传播频率主要由探头决定。例如型号为2.5P20
➢ 测量对象 位移、温度、压力、速度、加速度、液面、流量
➢ 光纤结构
纤芯 5~75μm
纤芯：掺杂二氧化硅，5~75 um 包层: 纯二氧化硅，100 ~
200um 涂敷层：硅铜，增加机械强度 护套：尼龙，保护作用
8.2光纤传感器测量技术
8.2.2 光纤传光原理
可以证明 临界入射角：
sin a
1 n0
直声束
斜声束
8.3超声波检测技术
探伤的5个组成要素：
仪器：电子设备，提供发射脉冲去激励探头，接收/放大/显示 信号
探头：核心为压电晶片，发射/接收超声波 试块：探伤的基本原理是将试块上的人工伤与实际被检测的工件
，对比。 工艺/标准：规范探伤的方法/步骤等 检测人员
8.3超声波检测技术
超声波探伤技术应用
干涉现象 可测量：
长度、位移、表面形状、变形 速度、转速、振动、流量 激光源波长： nm-um
8.1激光测量技术
8.1.2 激光测量技术应用 1)激光干涉测长仪
光电 计数器
原理：迈克尔逊干涉仪。
即：测定检测光与参考光的相位差 所形成的干涉条纹数目而测得物 体长度。
实现： 工作台移动半个波长 明暗条纹变化一次 计数器记录条纹变化次数。
n12 n2 2
称其为数值孔径，表示其集光本领。
原理：全反射原理 纤芯折射率大于包层折射率，包层
介面存在产生全反射的界面临界角φc ， 相对应的光纤端面存在端面临界入射 角θa 。
如果端面入射角θ0小于端面临界入 射角θa ，则光线进入光纤后，当射到 光纤的内包层界面时，界面入射角φ 大于临界角φc ，满足全反射条件，光 线将在纤芯和包层的界面上不断地产 生全反射而向前传播。
8.3超声波检测技术 相同位置、不同大小的缺陷
缺陷位置相同的情况下，面积大的反射的回波幅度高
8.3超声波检测技术
➢ 超声无损探伤电路原理图
✓ 在同步电路控制下，发射电路产生脉 冲波激励超声探头发射超声波
✓ 超声波遇到缺陷后产生反射信号 ✓ 接收放大电路对反射信号放大 ✓ 门控电路排除同步发射信号及底面反
应用： 1）可在不透光固体中传播； 2）在工业中广泛地用于尺寸、深度、液位、流量、粘度、厚度、距离以及探伤等参数的检
测。
8.3超声波检测技术
8.3.2 超声波检测技术应用
1）超声波探伤——无损检测 原理：遇到不同阻抗界面发生反射
在均匀的材料中：缺陷存在
材料不连续
界面声阻抗不一致
发生反射
反射能量大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小 有关。
号调理、处理 →输
接收光纤
出
发 射 光 纤
接 收 光 纤
交汇面和距离有关
•电压与位移在一定 范围成线性关系
可用于 •非接触式微小位移 测量 •表面粗糙度测量
8.2光纤传感器测量技术 2）光纤液位计——非功能型/传光型
光纤本体的 顶端加工成 棱镜状
光纤的包层剥去一 部分，且将裸露部 分弯曲成U字形状
衰减系数： af 2
可见：幅值随距离增大而衰减，而衰减系数随频率增大而增大。 超声波在介质中传播的大小取决于：介质特性、声源几何形状、 尺寸、超声波频率
测量原理：利用波的反射、折射、衰减等物理特性进行测量。
8.3超声波检测技术
特点： 1）频率高波长短：绕射现象小，方向性好，能够成为射线定向传播； 2）穿透本领大：在液体、固体中衰减很小，能够穿透近几十米； 3）碰到杂质或分界面会产生显著反射； 4）对人体无害。 5）频率对声速影响不明显，但温度对声速有一定影响，当测量精度要求很高时需要校正； 6）对工作表面要求平滑； 7）要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类，对缺陷没有直观性； 8）只有障碍物尺寸大于波长的1/2时超声波才能反射，即不能检测尺寸小的缺陷。
✓ 在外界环境因素(如温度、压力、电场、磁场等)改变时，光纤的 传光特性会发生变化
✓ 在调制区，光纤是连续的，被测量直接对光纤作用，以改变传光 性能
✓ 通过输出端的光电元件转换成电信号
8.2光纤传感器测量技术
8.2.3 应用
1）光纤位移传感器——非功能型/传光型
•光源→发射光纤→
发射光纤
被测物体→接收光 纤→光电检测→信
X射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷，采用 射线照相法进行检测。
原理：射线照相方法利用射线通过物体时会发生吸收和散射， 材料中有缺陷会影响射线的吸收和散射，则测量射线达到探测。 射线另一特性是能够使胶片感光，底片上有缺陷部位与无缺陷部 位的黑度图像不一样，这样，就可以判断出缺陷的种类、数量、 大小等。
组成激光测速系统的主要光学部件： 激光光源:一般采用小功率氦─氖激光器 或采用大功率氩离子激光器（高速气流） （固体激光器、液体激光器、半导体激光器） 气体单色性好但功率小、固体单色性差但功率大 入射光系统:光束分离器、发射光栏、发射透镜 收集光系统:接收光栏、接收透镜、光检测器
激光可在被测速度点聚焦成很小的一个测量点，其分辨力很高。 在航空航天、热物理工程、机械运动测量等方面广泛应用。
基于光学多普勒效应的流速测量基本原理： 当激光光源发射的激光照射到随流体运动的粒子上时，粒子所接收到
的光波频率与光源发射的光波频率是不同的； 粒子作为一个光源将接收到的光波向外散射，光接收器所接收到的散射
光频率与激光光波频率之差值与运动粒子的速度成正比。 运动粒子
静止光学系统
8.1激光测量技术
激光多普勒测速系统组成
吸收外壳
θa应该大还是应该小？
光源
纤芯 包层
8.2光纤传感器测量技术
典型类型：传光型/传感型 1）非功能型/传光型
✓ 光纤只起到接收、传输光的作用，不改变光的性质 ✓ 在调制区，光纤是不连续的，被测量借助其它功能元件对光产
生作用 ✓ 通过输出端的光电元件转换成电信号
8.2光纤传感器测量技术
2）功能型/传感型——光纤对外界信息有敏感能力和检测能力
教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 在线教务辅导网：http://www.shangfuwang.com QQ:349134187 或者直接输入下面地址： http://shop106150152.taobao.com
第九章
测试技术—— 其它测试技术(2)
内容
1、激光测量技术 2、光纤传感器测量技术 3、超声波检测技术 4、工业CT检测技术
3）超声波测厚
超声波测厚就是利用 超声波在不同介质界面上 （试件上下表面）的反射 性质而工作的。
主要测量发射到接收的 时间间隔，如果已知超声 波在试件中传播速度，则 厚度h就可求得。
超声波测厚仪工作原理
8.4工业CT检测技术
8.4.1 概述
注意：X射线检测是透射法！
X射线检测简介
用于无损检测的射线有X射线、γ射线、中子射线三种（电磁 波）； X射线和γ射线广泛用于压力容器焊缝和其他工业产品、结构材 料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。
8.4工业CT检测技术
适用对象
X射线与超声波探伤的比较
超声波
X射线
一般用在厚板上，探测深度可 达3m左右
比较适合检测50mm，最多 500mm厚以下的薄板
8.3超声波检测技术
2）超声波测距技术
超声测距最常用的方法是回声探测法。 原理：当声速c确定之后，测得超声波往返的时间t
利用s=ct/2可求得距离：
d
s
2
h
2
2
大量实验表明，频率为40kHz左右的超声波在空气中传播的效率最高， 因此，测距时发射的超声波一般被调制成40kHz左右的脉冲波信号。
8.3超声波检测技术
振动一周，工作台来回变化 4Am ，对应的条纹变化次数为N， 振幅为：
Am
N / 2 4
N 8
式中，次数N是通过频率比
N fc / f 来测定的。
激光干涉测振仪测量准确度主要决定于计数准确度。主要用于机械振动测量， 并已定为各国振动的国家计量基准。
8.1激光测量技术
激光多普勒效应
生活中的多普勒效应现象： 火车汽笛声问题
例如：测量钢工件缺陷
缺陷和钢材料之间交界面之间 的声阻抗不同
发射的超声波遇到该界面发生 反射
反射能量被探头接收,反射波 出现的时间反映了缺陷在被检测 材料中的深度，反射波的高度和 形状因不同的缺陷而不同，反映 了缺陷的性质。
脉冲 振荡器
探头
接收器
探伤面
示波器
缺陷
被测 体
缺陷 被测 体
缺陷的反射信号中包含了缺 陷类型、尺寸、深度等信息
8.1激光测量技术
4)激光多普勒测振仪
振动体
单点激光多普勒测振系统 （振动速度）
扫描式激光测振仪由扫描式 光学头、控制器、连接箱和数 据管理系统等组成。
在测量区域可以实现： • 利用三个光学头对被测物 体同时进行高分辨率3D测量 • 美观的3-D动态结果显示 • FEM软件和模拟数据界面
8.1激光测量技术
PSV-400-3D 扫描式
激光测振仪
周期加筋板振动测量
8.1激光测量技术
激励点在左边
激励点在中边
8.1激光测量技术
便携式激光测振仪
8.2光纤传感器测量技术
➢ 8.2.1概述
➢ 光纤特点 信息传输量大 灵敏度高、抗干扰性强 体积小、可弯曲、极易接近被测对象、可非接触测量 耐高压、耐腐蚀
被接受器反射或散射的光的频率变化量与物体的运动速度的变 化关系如下：
f k f
c
f 其中， 是无相对运动时反射或散射光的频率(光源频率)， 是物体相对运 动的速度， 是光c的速度， 是与物k 体运动方向和光源相对位置有关的常
数。
8.1激光测量技术
3)激光多普勒测速仪——利用光学多普勒效应和光干涉原理
的探头发射的超声波，频率为2.5MHz。 声速的大小取决于材料，例如钢的纵波声速为5900m/s、陶瓷的
纵波声速为5300～6900m/s 波长＝声速/频率。波长的大小影响到可以探测的最小缺陷。
8.3超声波检测技术
波动方程： A A(x) cos(t kx)
振幅大小： A(x) A0ex
重点：掌握各种测量方法的原理与应用场合
8.1激光测量技术
8.1.1 激光测量技术简介
激光特点： 单色性：激光的频率宽度比普通光小10倍以上 方向性：激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米 相干性：两束光在相遇区域内相互叠加后,能形成较清晰的干涉图样 因此，在测量精度和测量范围上具有明显的优越性 主要测量原理：
射回波信号而选出缺陷信号 ✓ 高速A/D电路实时采祥，CPU-
TMS320C25对采样数据进行一系列处 理（相关分析、FFT、特征提取等） ✓ 计算结果─缺陷的类型及尺寸，由显 示电路显示。
8.3超声波检测技术
超声波探伤 工业应用
注意：在超声波探伤中， 工件表面常涂抹耦合剂， 原因是若工件表面不是 十分光滑，探头与工件 表面的空气间隙，会使 超声波完全反射，造成 探伤结果不准确和无法 探伤。
工作台移动距离为：
其中，
x N / 2n
N 干涉条纹明暗变化次数;
激光波长;
n 空气的折射率。
8.1激光测量技术
2)激光干涉测振仪
fc
激光器
f
光电 倍增管
放大器
分光镜
参
考
镜
测量镜
振动台
功率 放大器
GZ-1型激光干涉仪
计数器 输出
信号 发生器
激光干涉法测振仍然是以迈克尔 逊干涉仪为基础，通过计算干涉 条纹数的变化来测量振幅。
将微型棱镜安装在光 纤的顶部——浸入液 体时光强变化大
利用光纤头在空气及水中的折射率不同测量液位 液位调制光强，根据其减弱的幅度获得液位信息
8.2光纤传感器测量技术
3）光纤压力传感器——功能型/传感型
光
电
二
光
极
管
、
源
测
量
电
路
最小检测声压力为1μPa
压力传感
• 光弹性效应,导致光纤折射率变化，使传播光的相位变化和偏振 面旋转
假定邮递员和外出者同为徒步行走，外出者保持每天 写一封信回家。
外出者离家而去时，家人几天才收到一封信件； 外出者停止在某一地方时，家人每天收到一封信； 外出者返程时，家人一天可收到多封信。
8.1激光测量技术
光学多普勒效应
光源与其接受器之间有相对运动时，接收器接收到的光波频率与 光源发射频率的光波频率是不同的，这种现象叫做光学多普勒效应。
• 光纤局部变形，由于折射率不连续变化导致传播光散乱而增加损 耗，从而引起光的振幅变化。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 8.2光纤传感器测量技术
4）物体计数
8.3超声波检测技术
8.3.1 超声波简介
超声波是一种机械振动波，是纵向振动的弹性机械波 超声波频率范围:频率超过2OkHz的声波
（听觉范围频率在20Hz-2OkHz，次声波频率小于20Hz） 超声波探伤常用的频率范围：1MHz～10MHz 超声波在工件中的传播频率主要由探头决定。例如型号为2.5P20
➢ 测量对象 位移、温度、压力、速度、加速度、液面、流量
➢ 光纤结构
纤芯 5~75μm
纤芯：掺杂二氧化硅，5~75 um 包层: 纯二氧化硅，100 ~
200um 涂敷层：硅铜，增加机械强度 护套：尼龙，保护作用
8.2光纤传感器测量技术
8.2.2 光纤传光原理
可以证明 临界入射角：
sin a
1 n0
直声束
斜声束
8.3超声波检测技术
探伤的5个组成要素：
仪器：电子设备，提供发射脉冲去激励探头，接收/放大/显示 信号
探头：核心为压电晶片，发射/接收超声波 试块：探伤的基本原理是将试块上的人工伤与实际被检测的工件
，对比。 工艺/标准：规范探伤的方法/步骤等 检测人员
8.3超声波检测技术
超声波探伤技术应用
干涉现象 可测量：
长度、位移、表面形状、变形 速度、转速、振动、流量 激光源波长： nm-um
8.1激光测量技术
8.1.2 激光测量技术应用 1)激光干涉测长仪
光电 计数器
原理：迈克尔逊干涉仪。
即：测定检测光与参考光的相位差 所形成的干涉条纹数目而测得物 体长度。
实现： 工作台移动半个波长 明暗条纹变化一次 计数器记录条纹变化次数。
n12 n2 2
称其为数值孔径，表示其集光本领。
原理：全反射原理 纤芯折射率大于包层折射率，包层
介面存在产生全反射的界面临界角φc ， 相对应的光纤端面存在端面临界入射 角θa 。
如果端面入射角θ0小于端面临界入 射角θa ，则光线进入光纤后，当射到 光纤的内包层界面时，界面入射角φ 大于临界角φc ，满足全反射条件，光 线将在纤芯和包层的界面上不断地产 生全反射而向前传播。
8.3超声波检测技术 相同位置、不同大小的缺陷
缺陷位置相同的情况下，面积大的反射的回波幅度高
8.3超声波检测技术
➢ 超声无损探伤电路原理图
✓ 在同步电路控制下，发射电路产生脉 冲波激励超声探头发射超声波
✓ 超声波遇到缺陷后产生反射信号 ✓ 接收放大电路对反射信号放大 ✓ 门控电路排除同步发射信号及底面反
应用： 1）可在不透光固体中传播； 2）在工业中广泛地用于尺寸、深度、液位、流量、粘度、厚度、距离以及探伤等参数的检
测。
8.3超声波检测技术
8.3.2 超声波检测技术应用
1）超声波探伤——无损检测 原理：遇到不同阻抗界面发生反射
在均匀的材料中：缺陷存在
材料不连续
界面声阻抗不一致
发生反射
反射能量大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小 有关。
号调理、处理 →输
接收光纤
出
发 射 光 纤
接 收 光 纤
交汇面和距离有关
•电压与位移在一定 范围成线性关系
可用于 •非接触式微小位移 测量 •表面粗糙度测量
8.2光纤传感器测量技术 2）光纤液位计——非功能型/传光型
光纤本体的 顶端加工成 棱镜状
光纤的包层剥去一 部分，且将裸露部 分弯曲成U字形状
衰减系数： af 2
可见：幅值随距离增大而衰减，而衰减系数随频率增大而增大。 超声波在介质中传播的大小取决于：介质特性、声源几何形状、 尺寸、超声波频率
测量原理：利用波的反射、折射、衰减等物理特性进行测量。
8.3超声波检测技术
特点： 1）频率高波长短：绕射现象小，方向性好，能够成为射线定向传播； 2）穿透本领大：在液体、固体中衰减很小，能够穿透近几十米； 3）碰到杂质或分界面会产生显著反射； 4）对人体无害。 5）频率对声速影响不明显，但温度对声速有一定影响，当测量精度要求很高时需要校正； 6）对工作表面要求平滑； 7）要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类，对缺陷没有直观性； 8）只有障碍物尺寸大于波长的1/2时超声波才能反射，即不能检测尺寸小的缺陷。
✓ 在外界环境因素(如温度、压力、电场、磁场等)改变时，光纤的 传光特性会发生变化
✓ 在调制区，光纤是连续的，被测量直接对光纤作用，以改变传光 性能
✓ 通过输出端的光电元件转换成电信号
8.2光纤传感器测量技术
8.2.3 应用
1）光纤位移传感器——非功能型/传光型
•光源→发射光纤→
发射光纤
被测物体→接收光 纤→光电检测→信
X射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷，采用 射线照相法进行检测。
原理：射线照相方法利用射线通过物体时会发生吸收和散射， 材料中有缺陷会影响射线的吸收和散射，则测量射线达到探测。 射线另一特性是能够使胶片感光，底片上有缺陷部位与无缺陷部 位的黑度图像不一样，这样，就可以判断出缺陷的种类、数量、 大小等。
组成激光测速系统的主要光学部件： 激光光源:一般采用小功率氦─氖激光器 或采用大功率氩离子激光器（高速气流） （固体激光器、液体激光器、半导体激光器） 气体单色性好但功率小、固体单色性差但功率大 入射光系统:光束分离器、发射光栏、发射透镜 收集光系统:接收光栏、接收透镜、光检测器
激光可在被测速度点聚焦成很小的一个测量点，其分辨力很高。 在航空航天、热物理工程、机械运动测量等方面广泛应用。
基于光学多普勒效应的流速测量基本原理： 当激光光源发射的激光照射到随流体运动的粒子上时，粒子所接收到
的光波频率与光源发射的光波频率是不同的； 粒子作为一个光源将接收到的光波向外散射，光接收器所接收到的散射
光频率与激光光波频率之差值与运动粒子的速度成正比。 运动粒子
静止光学系统
8.1激光测量技术
激光多普勒测速系统组成
吸收外壳
θa应该大还是应该小？
光源
纤芯 包层
8.2光纤传感器测量技术
典型类型：传光型/传感型 1）非功能型/传光型
✓ 光纤只起到接收、传输光的作用，不改变光的性质 ✓ 在调制区，光纤是不连续的，被测量借助其它功能元件对光产
生作用 ✓ 通过输出端的光电元件转换成电信号
8.2光纤传感器测量技术
2）功能型/传感型——光纤对外界信息有敏感能力和检测能力
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第九章
测试技术—— 其它测试技术(2)
内容
1、激光测量技术 2、光纤传感器测量技术 3、超声波检测技术 4、工业CT检测技术
3）超声波测厚
超声波测厚就是利用 超声波在不同介质界面上 （试件上下表面）的反射 性质而工作的。
主要测量发射到接收的 时间间隔，如果已知超声 波在试件中传播速度，则 厚度h就可求得。
超声波测厚仪工作原理
8.4工业CT检测技术
8.4.1 概述
注意：X射线检测是透射法！
X射线检测简介
用于无损检测的射线有X射线、γ射线、中子射线三种（电磁 波）； X射线和γ射线广泛用于压力容器焊缝和其他工业产品、结构材 料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。
8.4工业CT检测技术
适用对象
X射线与超声波探伤的比较
超声波
X射线
一般用在厚板上，探测深度可 达3m左右
比较适合检测50mm，最多 500mm厚以下的薄板
8.3超声波检测技术
2）超声波测距技术
超声测距最常用的方法是回声探测法。 原理：当声速c确定之后，测得超声波往返的时间t
利用s=ct/2可求得距离：
d
s
2
h
2
2
大量实验表明，频率为40kHz左右的超声波在空气中传播的效率最高， 因此，测距时发射的超声波一般被调制成40kHz左右的脉冲波信号。
8.3超声波检测技术
振动一周，工作台来回变化 4Am ，对应的条纹变化次数为N， 振幅为：
Am
N / 2 4
N 8
式中，次数N是通过频率比
N fc / f 来测定的。
激光干涉测振仪测量准确度主要决定于计数准确度。主要用于机械振动测量， 并已定为各国振动的国家计量基准。
8.1激光测量技术
激光多普勒效应
生活中的多普勒效应现象： 火车汽笛声问题
例如：测量钢工件缺陷
缺陷和钢材料之间交界面之间 的声阻抗不同
发射的超声波遇到该界面发生 反射
反射能量被探头接收,反射波 出现的时间反映了缺陷在被检测 材料中的深度，反射波的高度和 形状因不同的缺陷而不同，反映 了缺陷的性质。
脉冲 振荡器
探头
接收器
探伤面
示波器
缺陷
被测 体
缺陷 被测 体
缺陷的反射信号中包含了缺 陷类型、尺寸、深度等信息
8.1激光测量技术
4)激光多普勒测振仪
振动体
单点激光多普勒测振系统 （振动速度）
扫描式激光测振仪由扫描式 光学头、控制器、连接箱和数 据管理系统等组成。
在测量区域可以实现： • 利用三个光学头对被测物 体同时进行高分辨率3D测量 • 美观的3-D动态结果显示 • FEM软件和模拟数据界面
8.1激光测量技术
PSV-400-3D 扫描式
激光测振仪
周期加筋板振动测量
8.1激光测量技术
激励点在左边
激励点在中边
8.1激光测量技术
便携式激光测振仪
8.2光纤传感器测量技术
➢ 8.2.1概述
➢ 光纤特点 信息传输量大 灵敏度高、抗干扰性强 体积小、可弯曲、极易接近被测对象、可非接触测量 耐高压、耐腐蚀
被接受器反射或散射的光的频率变化量与物体的运动速度的变 化关系如下：
f k f
c
f 其中， 是无相对运动时反射或散射光的频率(光源频率)， 是物体相对运 动的速度， 是光c的速度， 是与物k 体运动方向和光源相对位置有关的常
数。
8.1激光测量技术
3)激光多普勒测速仪——利用光学多普勒效应和光干涉原理
的探头发射的超声波，频率为2.5MHz。 声速的大小取决于材料，例如钢的纵波声速为5900m/s、陶瓷的
纵波声速为5300～6900m/s 波长＝声速/频率。波长的大小影响到可以探测的最小缺陷。
8.3超声波检测技术
波动方程： A A(x) cos(t kx)
振幅大小： A(x) A0ex
重点：掌握各种测量方法的原理与应用场合
8.1激光测量技术
8.1.1 激光测量技术简介
激光特点： 单色性：激光的频率宽度比普通光小10倍以上 方向性：激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米 相干性：两束光在相遇区域内相互叠加后,能形成较清晰的干涉图样 因此，在测量精度和测量范围上具有明显的优越性 主要测量原理：
射回波信号而选出缺陷信号 ✓ 高速A/D电路实时采祥，CPU-
TMS320C25对采样数据进行一系列处 理（相关分析、FFT、特征提取等） ✓ 计算结果─缺陷的类型及尺寸，由显 示电路显示。
8.3超声波检测技术
超声波探伤 工业应用
注意：在超声波探伤中， 工件表面常涂抹耦合剂， 原因是若工件表面不是 十分光滑，探头与工件 表面的空气间隙，会使 超声波完全反射，造成 探伤结果不准确和无法 探伤。
工作台移动距离为：
其中，
x N / 2n
N 干涉条纹明暗变化次数;
激光波长;
n 空气的折射率。
8.1激光测量技术
2)激光干涉测振仪
fc
激光器
f
光电 倍增管
放大器
分光镜
参
考
镜
测量镜
振动台
功率 放大器
GZ-1型激光干涉仪
计数器 输出
信号 发生器
激光干涉法测振仍然是以迈克尔 逊干涉仪为基础，通过计算干涉 条纹数的变化来测量振幅。
将微型棱镜安装在光 纤的顶部——浸入液 体时光强变化大
利用光纤头在空气及水中的折射率不同测量液位 液位调制光强，根据其减弱的幅度获得液位信息
8.2光纤传感器测量技术
3）光纤压力传感器——功能型/传感型
光
电
二
光
极
管
、
源
测
量
电
路
最小检测声压力为1μPa
压力传感
• 光弹性效应,导致光纤折射率变化，使传播光的相位变化和偏振 面旋转