簡介：

　　剪切電子散斑干涉術(shù)是一種測量離面位移導(dǎo)數(shù)場的激光干涉測量新技術(shù)。它除了電子散斑干涉術(shù)(ESPI，ElectronicSpecklePatternInterferometry)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(dǎo)數(shù)，因此，在自動消除剛體位移的同時對于缺陷受載的應(yīng)變集中十分靈敏，因此被廣泛地應(yīng)用于無損檢測(NDT,nondestructivetesting)領(lǐng)域。該儀器使用大功率綠色半導(dǎo)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(shù)分析條紋，可獲得離面位移導(dǎo)數(shù)場的全場數(shù)據(jù)。

　　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(jié)合，它是在散斑照相的基礎(chǔ)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(chǎn)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(jīng)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。

　　錯位散斑干涉儀光路圖2

　　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(biāo)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(diào)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(guān)閉，打開激光器電源使得其出光。調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡，使光均勻擴(kuò)散在試件表面，將貼在試件上的標(biāo)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(dǎo)數(shù)圖像。

　　實驗案例：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(diào)整儀器設(shè)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(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后完整覆蓋夾芯板，調(diào)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(fēng)，加熱使蜂窩板產(chǎn)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(jié)果及分析

　　1、14.5mm厚鋁蜂窩板實驗結(jié)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(dǎo)致即使去除了蜂窩紙與鋁板的連接，影響結(jié)果也不是很大。故實驗結(jié)果不明顯。

　　2、8.5mm厚鋁蜂窩板實驗結(jié)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(jīng)過這兩種試驗結(jié)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(chǎn)生離面位移，而且缺陷兩側(cè)材料要能夠產(chǎn)生不同的程度地離面位移，才能檢測出缺陷的部位，大小。

　　應(yīng)用范圍

　　一般表面變形測量;離面位移測量;面內(nèi)應(yīng)變測量;殘余應(yīng)力測量;缺陷檢測;密封情況評估;氣體泄漏探測……