应用全息技术进行无损检测的试验研究.pdf

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1、·22·应用全息技术进行无损检测的试验研究林莉(南京工程学院机械工程学院，江苏南京211167)摘要：本文着重就利用全息技术进行无损检测的原理和方法做了探讨，通过对实物进行试验，得到了与理论分析基本一致的结果。关键词：全息照相无损检测曝光波前再现中图分类号：TH65．3文献标识码：B文章编号：life-6886(2012}01-(IY22—03TheExperimentalResearchofApplicationofHologrophyTechnologyonNon-destructiveTestLLiAbstrac

2、t：Theprinciplesandmethodofapplyingholographytechnologyareemphaticallydiscussedinthispaper．Abasicalcon—sistentresultofthetheoricalanalysiswithcarryingouttestonmaterialshasbeenachieved．Keywords：hologrophytophotograph；non—-destructivetest；exposure；weav——frontrecons

3、truction或散射的光照射到感光介质上，这束光称为物光；另一部0引言分通过反射镜照射到感光介质上，这束光称为参考光，如对于物体内部的缺陷，常规的检测方法都是在物体图1所示。设平面为感光介质平面，a(x，Y)、(，Y)表面被破坏后进行的。这些方法使用起来既费时又费事，分别表示参考光在)，平面上的振幅和位相分布，参考光特别对于成批生产的零件来说，只能采用抽样检查的方法在)，面上的复数振幅(简称“复振幅”)为：进行检测，这样便很难保证检测结果的可靠性。为此，人A(，y)=a(x，y)e'们不断寻求一种新的检测方法，以期在

4、不损伤物体表面的设物光在平面上的振幅和位相分别为a(x，Y)、前提下对物体内部的缺陷进行检测。激光技术的发展为(，Y)，则物光在面上的复振幅为：这一梦想的实现开辟了一条独特的通。a(x，Y)=a(x，y)e”1全息照相参考光与物光在平面相干，合成后复振幅为：普通照相是把从物体表面反射或散射的光或物体本U(x，y)=a(x，Y)+a(x，Y)身发出的光，通过照相镜头成像在感光介质上，在感光介合成光强为：质上记录的只是物体的光强变化。所以，得到的只是物体I(x，Y)=[A(，y)+a(x，Y)]×[／4(x，Y)+一的平面

5、图像。．--a(x，Y)]所谓全息照相乃=l54(x，Y)1+la(，Y)1一是采用了一种新的“无一+a(x，)，)a(，Y)+A(，y)dt(x，Y)透镜”的两步成像法，它能在感光介质上同时记=(，y)l+Ia(x，Y)l一录下物体的全部信息，一+Z4(x，y)a(x，y)cos[(，Y)一西(，Y)]即物体的振幅和位相，式中第一项取决于参考光的强度，第二项取决于物光的强因而可获得物体的全息度，第三项包含有两相干光的振幅和位相差，即物光波的三维图像。振幅与位相的信息均被记录下来。全息照相分为两2)波前再现步：图1全息

6、图的记录感光介质上记录的全息图用一束相干光照射，如图21)全息图的记录所示。设照射到全息图上的光波复振幅为宫(，Y)，则透过相干光源发出的光一部分照明物体，从物体上反射全息图的光的复振幅为：·23·T(x，Y)：8(x，y)I(x，Y)介质上产生衍射，可得到一张全息图。=lS(x，Y)lA(，Y)I+8(x，Y)la(，Y)I一3试验及其结果分析一+B(，y)A(x，y)h(，Y)+(，y)A(，y)h(x，Y)1)按图3布置好所有的试验仪器，为了尽量避9e3't-部令：(，Y)=8(x，y)A(，y)h(x，Y)因素

7、对试验结果的影响，整个试验设备安置在防震平台若再现光与参考光相同，即：上。2)加载方法：在全息无损检测中，对不同物体，选择适8(x，Y)=a(x，Y)当的加载方法使之产生恰当的变形是一个关键问题，这关则：系到能否使缺陷以异常状态的干涉条纹出现。本试验分K(x，Y)=l(，Y)I反别采用了以下两种加载方法：一a(，Y)。ca(，Y)a)热力加载即除了振幅大小有所通过热应力使试件产生变形是一种简单而又有效的改变外，原来的物光波被加载方法，它在生产中尤为适用。试验中分别使用了电吹再现出来了。在全息图后风、红外灯等在试件上均匀

8、加热。通常只要使试件表面产面迎着这个光波观察时，生2脚左右的变形，就可以使试件内部的缺陷反映出来。将看到物体在原来位置的加热试件时，在试件内部有缺陷处(脱胶处)与其它地方图2波前再现虚像。拍摄下来就得到一比较起来会产生不同程度的热膨胀，从而造成表面变形的张全息照片。差异。有缺陷的部位因变形量大而出现局部干涉条纹2全息照相在材料无损