应用光全息照相干涉检测的特点是什么?

(1)应用光全息照相干涉检测的优点

①它可以应用于任何类型的固体材料——铁磁的或非铁的金属、非金属或复合材料;电或热的导体或非导体;以及光穿透的或不透明的。

②它可用于检测几乎是任何尺寸、形状的目标,只要能对目标提供应力存在的机制或用其他方法激励目标。

③像其他光学检测技术一样,具有非浸染性和不要求与目标表面接触,且不像其他度量方法(例如一些电磁超声技术)虽不要求接触,但要求检测设备靠近目标,即在25mm以内。相比之下,全息照相方法只要求对目标表面目视可及,从而可以应用远程传感器。

④作为非浸染工艺,它能检测目标在最纯净状态感兴趣的信息,不像某些超声技术那样,可能由于力学效应而改变信息。

⑤脉冲激光技术允许所检测的目标处于不稳定或恶劣的环境中。

⑥它不依赖于逐点检测或扫查过程的数据接收(例如超声C扫查),在一次接收中即可获得整个表面(如需要,分前面的、后面的与内部的)的,或它的大部分干涉条纹场的三维图像。

⑦由于不需要扫查,它克服了诸如超声C扫查因扫查带来的在动态或在线工序检测的阻碍。

⑧它具有至少光波波长1/2,或约125nm位移和变形的干涉灵敏度。这就允许在检测过程中使用低水平的应力。再则,特殊的分析技术能提供的改进灵敏度几乎达1000倍。

⑨它提供输出的灵活性。例如,在缺陷检测的应用中,可以纯定性地观察图像在整个条纹场内的局部条纹异常。另一方面,如果应用涉及目标所受到的特殊形式应力的应变分析,图像分析可以通过所形成的表面位移产生的高定量的逐点图形完成。

⑩它可以灵活地满足大的量程范围测量的要求。同一全息照相系统可以用来通过直接观察全息条纹图形,简单而又快速地辨认目标工况的总的偏差;或者通过自动条纹图形判断用以高精确度和高分辨地定量分析其工况特征。

⑩它允许同一个目标对两个不同程度的应力或者其他激励的响应作比较。这种差别的测量,参考的基准通常是(但不总是)被检目标的未加应力或自然状况。上述差别测量的形式常为采用参考基准的绝对比较形式,也可以是以一相似但又为不同的目标作参考基准的比对测量。

⑩检测结果可永久保存,可以在过后的任何时间重建,以实施以前所记录的测试结果的三维重现。

(2)应用光全息照相干涉检测的局限

①虽然不要求对被检目标有物理接触,但为了相干光不是对被检目标就是对照相底版实现光的干涉,通常不仅必须给被检目标提供固定而且还必须提供应力源,全息照相检测操作技术的成功与否极大地依赖于固定装置和应力机械的恰当设计与其实际性能。

②为了对缺陷区的相应表面提供足够大的位移,又不能使所加的应力造成被检目标刚体运动或损伤,这就限制了被检目标的壁厚或整体厚度。对夹心结构,蒙皮厚度是限制的因素,可以检测的最大蒙皮厚度是随加应力的方法而变的,缺陷埋藏深度愈大,检测难度愈大。

③全息照相方法最适于具有高反射系数的漫反射表面。对强吸收材料和镜面反射表面,通常需喷以可去除的高反射系数涂层。

④除脉冲激光技术外,通常的全息照相,对检测装置与试验环境的隔振要求严格。

⑤虽然全息照相干涉测量能精确定位正在检测的被检目标表面区域内的缺陷,但缺陷截面的尺寸通常只能近似地确定,至于关于缺陷深度的信息,当多少能得到一点时,就其性质来说也仅只是定性的。再则,缺陷指示条纹不规则的形状与缺陷实际形状之间和条纹不规则的尺寸与缺陷尺寸之间,不一定总是存在直接的对应关系。对于给定的一组测试条件,即使只是所加应力形式的变化,指示缺陷存在的条纹不规则也会改变。在很多情况下,用全息照相检察方法检查缺陷,常被目标刚体运动和(或)整体位移带来的叠加条纹的出现所妨碍。

⑥虽然由于电子方法条纹判读的应用可以提供灵敏度和动态范围的增加,但实施干涉图目视判读的场合,全息照相干涉仪的某些应用常会被它的动态范围所限制。

⑦由于干涉条纹的位置在空间而不是在被检目标的表面(在实时全息照相干涉仪中)或目标的重建像上(在双曝光全息干涉仪中),所以检测结果有时往往不能分析。

⑧除了在全息照相等高线的应用,全息照相干涉仪通常局限于差分检测,即以目标在遭受外加应力引起的改变与它未受应力时本身作比较。常用的以给定目标与标准目标比对的比较检测不适于全息照相干涉仪。这是因为在被检目标表面存在着不可避免的随机变化。

⑨实施全息照相检测的人员必须经适当培训。设备复杂性,要求操作技术具有较高的熟练程度。由于激光是全息照相设备的必需部分,操作人员必须严格遵守现有的安全规范,特别是有关眼睛的安全。