簡介：

剪切電子散斑干涉術是一種測量離面位移導數(shù)場的激光干涉測量新技術。它除了電子散斑干涉術(ESPI，Electronic Speckle Pattern Interferometry)的許多優(yōu)點外，還有光路簡單，對測量環(huán)境要求低等特點。由于剪切電子散斑干涉是測量位移導數(shù)，因此，在自動消除剛體位移的同時對于缺陷受載的應變集中十分靈敏，因此被廣泛地應用于無損檢測（NDT, nondestructive testing）領域。該儀器使用大功率綠色半導體激光器作光源，具有電子散斑條紋實時處理軟件，操作方便，便于攜帶，可用于現(xiàn)場測量。采用相移技術分析條紋，可獲得離面位移導數(shù)場的全場數(shù)據。

產品型號：TS-SS-P
       

主要技術指標及配置：

主要技術指標
1.光源：半導體激光器，功率50mW，波長 532nm

2.定焦鏡頭： C接口, 配進口25mm定焦鏡頭

3.相機： 1280×1024 USB攝像頭

4.工作距離：400～1000mm

5.光學平臺：600mm×900mm

6.圖像采集分辨率：1280×1024

7.實時條紋顯示速度：25幀/s

8.剪切角： 0°±5°連續(xù)可調

9.軟件： 條紋實時顯示，位相分析處理

10.演示試件： 圓盤受均布載荷

11.相移器：10nm

12.相移控制：0.01V

主要配置

主機：1臺

25mm定焦鏡頭：1個

50mW固體激光器：1臺

400mm*900mm光學平臺：1套

三腳架：1個

相移控制器：1套

圓盤受均布載荷試件：1套

筆記本電腦：1臺

條紋實時顯示軟件和相移處理軟件：各1套

原理示意：

剪切散斑的基本原理是散斑照相和剪切機理的結合，它是在散斑照相的基礎上，通過不同的錯位元件，把單光束散斑變?yōu)殡p光束散斑，因而它具有雙光束散斑的特性，即原始波面與錯位的波面之間將產生干涉。

離面位移梯度測量原理如圖2所示，物體A的散斑場經過小剪切棱鏡、偏振片和CCD的物鏡，在CCD攝像機的靶面上形成兩幅錯位量為Δ的像，并在CCD靶面上相干涉。

使用方法：

用均勻的白光作為光源照射在被測物表面，為了便于觀察，可將標定紙（圖示帶有“十”字的卡片）貼在被測物表面，在計算機顯示屏上觀察并同時調節(jié)物距使成像清晰，如圖示在錯位棱鏡的光路中十字形錯開成兩個像。

將白光光源關閉，打開激光器電源使得其出光。調節(jié)擴束鏡，使光均勻擴散在試件表面，將貼在試件上的標定紙拿下，分別采集變形前后干涉圖像并實時相減，即可獲得全場離面位移導數(shù)圖像。

實驗：鋁蜂窩板激光散斑檢測實驗

本次實驗用的蜂窩板是鋁蜂窩板，先后買了厚度為17.45mm和8.5mm的蜂窩板，14.5mm厚的鋁蜂窩板尺寸大小為：長（150mm）；寬（100mm），外邊已鑲好。8.5mm厚的鋁蜂窩板尺寸大小為：長（250mm）；寬（200mm），外邊未鑲。如圖：

實驗步驟：

1.調整儀器設備至正常工作狀態(tài)；

2.將蜂窩夾芯板固定在實驗臺上，激光器發(fā)出的激光經擴束鏡擴束后完整覆蓋夾芯板，調整剪切散斑位置，使CCD視野清晰并完整覆蓋夾芯板；

3.采用熱加載的方式，熱源為大功率電吹風，加熱使蜂窩板產生離面微變形；

4.在室溫下自然冷卻，冷卻過程中采集散斑干涉條紋圖。

實驗結果及分析

1、14.5mm厚鋁蜂窩板實驗結果

可以看出，缺陷部位并沒有被測試出來。由此可分析可能由于此蜂窩板太厚，或蜂窩紙與鋁板連接的膠水太薄，導致即使去除了蜂窩紙與鋁板的連接，影響結果也不是很大。故實驗結果不明顯。

2、8.5mm厚鋁蜂窩板實驗結果

（1）在圖示部位給蜂窩板制造出長為33mm的缺陷，測得的圖形為：

（2）在圖示部位給蜂窩板制造出48mm的缺陷，測得的圖形為：

經過這兩種試驗結果的對比，對于厚度較薄的蜂窩板，實驗效果明顯可見。

注:要想能夠順利檢測出待測物的缺陷，要滿足加載后（機械、熱、高音頻或真空加載）材料不僅能夠產生離面位移，而且缺陷兩側材料要能夠產生不同的程度地離面位移，才能檢測出缺陷的部位，大小。

應用范圍

一般表面變形測量；離面位移測量；面內應變測量；殘余應力測量；缺陷檢測；密封情況評估；氣體泄漏探測……