[發(fā)明專利]一種無損檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110077366.9
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112858344B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏海廷;張長興;宋慶和;郭榮鑫;王世榮
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958;G01N21/88
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種無損檢測裝置，其特征在于，包括：

激光器、擴束器、毛玻璃組、光闌、待檢測對象、剪切裝置、成像透鏡、成像器件以及處理器；

激光器發(fā)出出射激光，所述出射激光經(jīng)擴束器擴束后形成激光光束，所述激光光束透過所述毛玻璃組散射后形成激光散斑、然后依次透過所述光闌、所述待檢測對象、所述剪切裝置形成剪切散斑，所述剪切散斑透過所述成像透鏡，在所述成像器件上成像形成剪切散斑圖，所述成像器件將所述剪切散斑圖發(fā)送給處理器，所述處理器用于根據(jù)所述剪切散斑圖計算強度分布；

所述處理器還用于根據(jù)第一強度分布和第二強度分布分析所述待檢測對象的內(nèi)部缺陷，其中，所述第一強度分布為未對所述待檢測對象進行加熱形成的散斑圖的強度分布，所述第二強度分布為對所述待檢測對象進行加熱后形成的散斑圖的強度分布；

其中，所述處理器還用于根據(jù)所述第一強度分布和所述第二強度分布分析所述待檢測對象的內(nèi)部缺陷，包括：

所述處理器用于對所述第一強度分布I_o和所述第二強度分布I₁進行非相干疊加或非相干相消，得到含有相位變化的散斑干涉條紋圖的強度分布；

所述處理器用于根據(jù)含有相位變化的散斑干涉條紋圖的強度分布判斷所述待檢測對象是否存在內(nèi)部缺陷；

其中，所述第一強度分布I_o如下式：

其中，所述第二強度分布I₁如下式：

其中，a(x)表示所述待檢測對象空間位置x點及附近小面子光源所散射的光在成像器件產(chǎn)生的實振幅，a(x+Δx)表示所述待檢測對象空間位置x+Δx點及附近小面子光源所散射的光在成像器件產(chǎn)生的實振幅，Δx為剪切散斑的剪切量，為所述待檢測對象上a(x)與a(x+Δx)對應(yīng)散射子光源之間的相位差；為所述待檢測對象因為加熱內(nèi)部折射率及變形的變化引起x點與x+Δx點之間產(chǎn)生的相位變化；

其中，所述第一強度分布I_o和所述第二強度分布I₁進行非相干疊加，如下式：

或者，所述第一強度分布I_o和所述第二強度分布I₁進行非相干相消，如下式：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述毛玻璃組包括一塊或多塊毛玻璃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述待檢測對象為擋風(fēng)玻璃，所述擋風(fēng)玻璃內(nèi)設(shè)置有電加熱裝置，所述電加熱裝置在通電的情況下能夠?qū)λ鰮躏L(fēng)玻璃進行加熱；

其中，所述電加熱裝置為設(shè)置在所述擋風(fēng)玻璃內(nèi)的導(dǎo)電覆蓋膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述剪切裝置為雙光楔、渥拉斯頓棱鏡或邁克爾遜干涉儀。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述雙光楔的楔角度數(shù)小于1°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理器用于根據(jù)含有相位變化的散斑干涉條紋圖的強度分布判斷所述待檢測對象是否存在內(nèi)部缺陷，包括：

在所述散斑干涉條紋圖非均勻的情況下，所述處理器判斷為所述待檢測對象存在內(nèi)部缺陷，所述處理器還用于根據(jù)所述散斑干涉條紋圖中條紋非均勻區(qū)域，確定所述待檢測對象的內(nèi)部缺陷位置；

在所述散斑干涉條紋圖均勻的情況下，所述處理器判斷為所述待檢測對象不存在內(nèi)部缺陷。

7.一種無損檢測方法，其特征在于，所述方法基于權(quán)利要求1至6中任一項所述的無損檢測裝置進行無損檢測，包括：

在未對待檢測對象加熱的情況下，所述處理器采集所述成像器件中的剪切散斑圖，所述處理器根據(jù)所述剪切散斑圖計算所述第一強度分布；

在對待檢測對象加熱的情況下，所述處理器采集所述成像器件中的剪切散斑圖，并根據(jù)所述散斑圖計算所述第二強度分布；

所述處理器根據(jù)第一強度分布和第二強度分布分析所述待檢測對象的內(nèi)部缺陷。