基于雙波混合干涉的激光超聲檢測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、激光超聲技術(shù)是無損檢測研究領(lǐng)域比較活躍的前沿課題，是利用激光來激發(fā)和檢測超聲的一門新興的檢測技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于無損檢測領(lǐng)域。
　　本文從理論上介紹了熱彈機(jī)制和燒蝕機(jī)制下激光產(chǎn)生超聲的方法，概括了基于干涉法和非干涉法的光學(xué)檢測超聲技術(shù)，并且討論了傳統(tǒng)激光檢測超聲系統(tǒng)的不足。
　　本文提出了一種帶有光折變晶體校正波前的雙波混合干涉裝置，該裝置利用了光折變晶體形成的動態(tài)全息光柵對信號光和參考光的波前有實(shí)時補(bǔ)償?shù)淖饔?，能極大的消除外

2、界低頻噪聲對探測信號的干擾。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套帶有線偏振光的激光超聲檢測裝置，與一般的干涉裝置相比，該檢測裝置可以防止回饋光對光源的干擾，消除雜散光對干涉的影響，有效的提高了系統(tǒng)的光能利用率。
　　在探測金屬內(nèi)部缺陷實(shí)驗(yàn)中，將一套光外差檢測系統(tǒng)與本文的雙波混合干涉系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較。利用這兩套系統(tǒng)分別對同一試樣進(jìn)行了有缺陷和無缺陷的探測，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得到雙波混合干涉系統(tǒng)探測的誤差率為1.67％，而光外差探測系統(tǒng)的誤差率為11.5

3、%。與光外差探測系統(tǒng)相比，雙波混合干涉檢測系統(tǒng)具有探測精度高、抗噪聲能力強(qiáng)、探測靈敏度高等特點(diǎn)，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便，將成為無損檢測中重要的檢測裝置之一。
　　本文采用雙波混合干涉系統(tǒng)對20＃鋼的表面波傳播特性進(jìn)行了研究，考慮到表面波傳播的復(fù)雜性，采用有限元數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)探測相結(jié)合的方法研究了它的傳播特性。首先對直裂紋和斜裂紋進(jìn)行了模擬，得到了不同類型裂紋的反射波傳播情況，在此基礎(chǔ)上，對深度不同直裂紋的透射波和相同深度不同接