收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于双波混合干涉的激光超声检测系统的研究与应用

刘伟  
【摘要】: 激光超声技术是无损检测研究领域比较活跃的前沿课题,是利用激光来激发和检测超声的一门新兴的检测技术,被广泛应用于无损检测领域。 本文从理论上介绍了热弹机制和烧蚀机制下激光产生超声的方法,概括了基于干涉法和非干涉法的光学检测超声技术,并且讨论了传统激光检测超声系统的不足。 本文提出了一种带有光折变晶体校正波前的双波混合干涉装置,该装置利用了光折变晶体形成的动态全息光栅对信号光和参考光的波前有实时补偿的作用,能极大的消除外界低频噪声对探测信号的干扰。在此基础上设计了一套带有线偏振光的激光超声检测装置,与一般的干涉装置相比,该检测装置可以防止回馈光对光源的干扰,消除杂散光对干涉的影响,有效的提高了系统的光能利用率。 在探测金属内部缺陷实验中,将一套光外差检测系统与本文的双波混合干涉系统进行实验比较。利用这两套系统分别对同一试样进行了有缺陷和无缺陷的探测,从实验结果分析得到双波混合干涉系统探测的误差率为1.67%,而光外差探测系统的误差率为11.5%。与光外差探测系统相比,双波混合干涉检测系统具有探测精度高、抗噪声能力强、探测灵敏度高等特点,而且系统结构简单、携带方便,将成为无损检测中重要的检测装置之一。 本文采用双波混合干涉系统对20#钢的表面波传播特性进行了研究,考虑到表面波传播的复杂性,采用有限元数值模拟和实验探测相结合的方法研究了它的传播特性。首先对直裂纹和斜裂纹进行了模拟,得到了不同类型裂纹的反射波传播情况,在此基础上,对深度不同直裂纹的透射波和相同深度不同接收点的反射波的传播情况进行了模拟;接着利用双波混合干涉系统对模拟的不同类型的缺陷、不同深度的缺陷和不同探测点接收的表面波进行了探测,实验结果与模拟的结果基本吻合。通过分析数据得知了反射波幅值会随缺陷倾斜角的增加而减小,透射波截止频率会随缺陷深度的增加而减小,此外得知了缺陷位置与回波时间的关系,这充分证实了激光超声系统能对表面缺陷进行定性、定量和定位探测。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 石林;复合材料构件的激光超声检验[J];航空工程与维修;2002年02期
2 应崇福;激光超声的原理及其在固体中的应用[J];物理;1996年06期
3 ;激光超声在飞机进气道检验上的应用[J];航空精密制造技术;1998年01期
4 安卫;激光超声检验在复合材料及涂层上的应用[J];航空精密制造技术;1996年03期
5 漆新民,张维,李坚,乔树国,周华,卢冬华;激光超声测距仪的研究[J];大连理工大学学报;1997年S2期
6 张立东,李方贵;激光超声技术在NDT中的应用[J];四川兵工学报;2000年03期
7 何存富,周辛庚;探测激光超声信号的Fabry—Perot干涉仪及测试系统的研制[J];测试技术学报;1996年03期
8 张淑仪,陈慧兰,徐晓东,孙利,水修基;利用激光超声声谱技术研究凝聚态物质[J];科学技术与工程;2003年03期
9 徐荣青,陈笑,赵瑞,沈中华,陆建,倪晓武;激光超声光学测试仪[J];仪表技术与传感器;2005年02期
10 张淑仪;激光超声与材料无损评价[J];应用声学;1992年04期
11 龚育良,张永智,梁海岩;探测激光超声用的激光外差干涉仪[J];北京科技大学学报;1998年05期
12 尤政,胡庆英,林闽,李建;用于表面缺陷检测的激光超声技术[J];宇航计测技术;1998年06期
13 陈敏,万雄,罗自树;多光束干涉光超声检测探头的研究[J];南昌航空工业学院学报;2000年02期
14 耿森林;激光超声与纳米材料[J];渭南师范学院学报;2001年05期
15 何存富,周辛庚;用共焦Fabry-Perot干涉仪探测激光超声信号的研究[J];实验力学;1997年01期
16 何存富,周辛庚;微幅超声窄脉冲的光学探测实验系统[J];仪器仪表学报;1998年04期
17 陈建元;热管工质非接触超声检测[J];仪器仪表学报;1999年02期
18 潘永东,侯立,刘尔凯;CVD金刚石膜声学特性的激光超声研究[J];人工晶体学报;1998年02期
19 何存富,周辛庚;扩散焊接件的非接触式激光超声检测[J];无损检测;1997年12期
20 韩庆邦,王军;基于激光超声手段的粘接质量评估[J];重庆教育学院学报;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯文;杨德兴;郭钰宁;廖威;;金刚石压砧加载下激光超声指向性的模拟研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 耿森林;尚志远;;基于小波变换的激光超声信号处理研究[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
3 郭文珍;;双光束干涉实验设计[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
4 王蔚晨;朱小平;杜华;赵有祥;杨自本;沙定国;;基于移相干涉技术的高精度圆柱直径测量方法研究及活塞直径测量系统研制[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
5 罗积军;侯素霞;徐军;赵法林;;环路径向剪切干涉测量激光束波前畸变的研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
6 胡文祥;钱梦騄;;圆柱表面波激光激发的理论与数值计算[A];2004年全国物理声学会议论文集[C];2004年
7 王茜;赵亚军;潘永东;;板状材料激光超声CT成像的研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
8 陈翔;李开源;徐晓东;;利用激光超声研究缺陷材料表面的声传播特性[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年
9 宗遐龄;金翔;黄德娟;王辉明;;固体地质模型激光超声波检测系统[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年
10 王赟洁;潘永东;仲政;;激光激发矩形板中的声传播[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余赟;浅海低频声场干涉结构及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 马云;激光超声技术及其在高压声速测量中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 许伯强;层状材料的激光超声有限元模拟和神经网络方法反演材料参数的研究[D];南京理工大学;2004年
4 徐荣青;高功率激光与材料相互作用力学效应的测试与分析[D];南京理工大学;2004年
5 何存富;激光超声技术及其应用研究[D];清华大学;1995年
6 赵艳;流—固界面和弯曲表面上激光超声波的理论与实验研究[D];南京理工大学;2007年
7 王纪俊;激光热弹超声体力源和对应波形的数值研究[D];南京理工大学;2008年
8 袁玲;近表面弹性性质连续变化材料中激光超声波的研究[D];南京理工大学;2008年
9 严刚;激光声表面波用于金属表面缺陷无损检测的研究[D];南京理工大学;2007年
10 石一飞;金属材料表面缺陷及残余应力的激光超声无损检测研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘伟;基于双波混合干涉的激光超声检测系统的研究与应用[D];南昌航空大学;2010年
2 张跃国;基于弹光效应的静态傅里叶变换干涉具设计[D];中北大学;2011年
3 陈刚;复合材料中激光超声的数值模拟[D];南京航空航天大学;2011年
4 曾荣军;激光超声表面波检测的实验研究[D];南昌航空大学;2012年
5 李晓敏;智能移动机器人全局路径规划及仿真[D];南京理工大学;2004年
6 刘茜;人类牙齿的外貌结构对激光超声波传播影响的研究[D];南京理工大学;2012年
7 李刚;激光超声技术及其在金属无损检测方面的应用[D];华中师范大学;2004年
8 宋向欣;胰岛素泵餐前双波及单波输注模式有效性及安全性对比研究[D];新疆医科大学;2007年
9 韩昌佩;激光超声波检测金属表面缺陷的理论及实验研究[D];南京理工大学;2012年
10 赵盾;光学实验计算机仿真平台的构建[D];武汉理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 梁欣;国内散热器厂商启动双波浪带项目[N];中国有色金属报;2003年
2 记者 常 虹;中国汽车热交换器用上新型材料[N];中国工业报;2003年
3 ;威力逆向双波轮告别缠绕和洗净难关[N];海峡财经导报;2007年
4 通讯员 石清;他们与“人类健康杀手”零距离[N];石家庄日报;2006年
5 祝贺;铜硬钎焊技术落户中国[N];中国工业报;2004年
6 本报记者 徐以升;央行立规个人信用体系 征信服务中心将诞[N];第一财经日报;2005年
7 记者/简文湘 通讯员/华阳慧;60万巨奖授予优秀企业[N];广西日报;2005年
8 潘子奇;新技术将使公路交通更安全[N];重庆日报;2007年
9 施红;洗衣机化解缠绕、洗净难题[N];消费日报;2007年
10 通讯员 陈辉 武建国 石凌云;永清县后奕镇“双解双促”活动出实效[N];廊坊日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978