全息无损检测.doc

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1、全息照相无损检测全息照相无损检测，就是对物体变形前后的两种状态的波前进行比较，根据建像时物体的表面（或像面）形成的一组干涉条纹来判定缺陷的位置及大小。一般的，先拍一张待测物体的全息像，然后通过一定的加载方式（如热载、力载、激载和真空减压等）使物体产生一个相对于第一个状态的微差变形。然后在同一张底片上进行第二次曝光，两次全息像叠加的结果则产生一组干涉条纹。当待测物体完好无损时，干涉条纹呈现出有规律的变化，如间距大致相等的平行条纹（或一组同心圆环）。这种条纹是由于待测物体均匀变形引起的。但如果待测物体内部有缺陷，则在对应的物体表面变形量与其它完好的部位变形量不同，

2、反映在干涉条纹的形状上，不再是平行条纹（或同心圆环），而在条纹上出现凸起，称之为特征条纹。实验证明，这种特征条纹所在的位置及覆盖的面积大致代表待测物体内部的缺陷的位置及大小。全息无损检测关键的地方就是采取什么样的方法，把物体内部缺陷反映到物体表面上来。不同形状结构的物体适用的方法也不同，有的几种方法都适合，有的就不行。总之，对不同的物质采取不同的方法。[实验目的]1.掌握热应力法测缺陷；2.掌握时间平均法测振形；3.掌握加力法测缺陷；4.基本了解压差法测缺陷。[实验原理]1.热应力法测蜂窝板的缺陷全息照相无损检测实际是对物体变形前后的两种状态的波前进行比较。先

3、在干版上拍一张待测物体静止的全息图，然后通过加热使物体产生一个相对于第一个物体的微差变形，然后在同一张底片上进行第二次曝光，两次全息图叠加的结果产生一组干涉条纹。当待测物体完好无损时，干涉条纹呈现出有规律的变化，如间距大致相等的平行条纹（或一组同心圆环）。当待测物体内部有缺陷时，由于物体内传热的差别，导致物体对应的变形量不同，反映在干涉条纹的走向上不是平行（或同心圆）条纹。把这些条纹称之为特征条纹，这种特征条纹所在的位置及覆盖面积大致代表了待测物体内部缺陷的位置及大小。2.时间平均法测蜂鸣器的振形对一个周期振动的物体，做连续不间断地全息记录，即在一定的曝光时间

4、内，物体位置不断的发生变化，记录在干版上有无数张全息图。可以看成是无数个不同位置物体的全息图的叠加。每一张全息图对应物体的一个位置，当再现时，每一张全息图再现出一个像的光波，这些光波互相错开，产生干涉效应。当物体振动的时候，在其表面上可以产生振动的驻波。因此，在波节附近物体的位移很小，振幅也小，在节点的位置物体不动。而在波腹的地方物体位移很大，振幅也大，实际物体在做简谐振动，在靠近它的两个最大位移位置，速度为零，作用较长的时间，所以在整个曝光时间内累积的结果这两个运动状态占据优势。再现时，这种时间平均全息图显示出两个极端位置之间物体位移的轮廓线（节点和节线）。

5、这样的全息图实际是记录了由振动物体散射到全息底片上的光波的时间平均的复振幅。因此称之为“时间平均全息图”。它记录的是物体振动的模式。3.加力法测蜂窝板的缺陷加力法测量，实际是对待测物体的两种状态的波前进行比较。先在干版上拍一张待测物体静止的全息图（或加力后变形的全息图），然后通过加力（或把力去掉物体静止）的全息图，使物体产生一个相对于第一个物体的微差变形。然后在同一张底片上进行第二次曝光。两次全息图的叠加结果产生一组干涉条纹。当待测物体内部完好无损时，干涉条纹呈现出有规律的变化，如间距大致相等的平行条纹（或一组同心圆环）。当待测物体内部有缺陷时，由于物体内张力

6、的差别导致物体对应的变形量不同，反映在干涉条纹的走向上不是平行（或同心圆）条纹。把这些条纹称之为特征条纹，这种特征条纹所在的位置及覆盖面积大致代表了待测物体内部缺陷的位置及大小。4.采用压差法测量蜂窝板、橡胶轮胎和固体燃料的缺陷对于非金属或金属与非金属物质的胶结，或易燃物质，采用“压差法”比较合适。将待测物体放在真空室内，对真空室抽气，室内气压发生变化。由于气压变化待测物发生变形。先在第一种压强状态下给物体曝光一次，记录的是待测物体在此压强下的物体表面光波。当给物体减压（或增压），由于压强变化，物体产生一定的变形。如果待测物无缺陷，变形是均匀的，与第一个状态下

7、的光波发生干涉，干涉条纹是均匀的，或是间距大致相等的平行条纹，或是同心圆。当待测物有缺陷时，在有缺陷的区域通过压力产生的变化与无缺陷区域通过压力产生的变化不一样，得到的干涉条纹也不同，即特征条纹。特征条纹所在的位置及覆盖面积大致代表了待测物体内部缺陷的位置及大小。[实验内容]一、热应力法测蜂窝板的缺陷图一热应力检测蜂窝板光路图L—He-Ne激光器K—曝光定时器BS—分束器M1、M2、M3、M4—平面反射镜L1、L2—扩束镜O—蜂窝板D—电炉1．按图一设置光路，分光比1:1左右，夹角20～40º，光程差近似相等。2．曝光时间，实时法，曝光2秒，40mW激光器，显

8、影一分钟，原地显影，水洗、定影、水洗、