激光全息检测课件.ppt

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1、激光无损检测课题小组成员：甘妮妈肖兰珠童破激光无损检测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测量技术激光全息无损检测一全息照相的概念二全息照相基本原理三激光全息检测基本原理四激光全息检测方法五激光全息检测的应用六激光全息检测的设备1、全息照相术：同时记录光波长振幅（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。一全息照相的概念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

2、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全息照相的概念（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。二全息照相基本原理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

3、全息照相基本原理（二）物信息记录二全息照相基本原理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。二全息照相基本原理二全息照相基本原理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。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

4、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三激光全息无损检测基本原理三激光全息无损检测基本原理检验灵敏度很高：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

5、措施。2、激光全息无损检测的特点：优点（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四激光全息检测方法原始物光原始参考光接收装置全息板121’2’2、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，

6、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。四激光全息检测方法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

7、干涉条纹；·显示的干涉图样不能长久保留。四激光全息检测方法（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。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

8、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。四激光全息检测方法蜂窝结构的检测加载方式：内部充气、加热、表面真空等。五激光全息检测的应用复合材料的检测——以硼或碳高强度纤维本身粘接