電子散斑干涉測量技術(shù)

1、電子散斑干涉測量技術(shù)電子散斑干涉測量技術(shù)于長淞于長淞2008.01.08主要內(nèi)容主要內(nèi)容散斑剪切干涉的形成散斑剪切干涉的形成散斑技術(shù)的起源和發(fā)展散斑技術(shù)的起源和發(fā)展電子散斑剪切干涉儀的原理電子散斑剪切干涉儀的原理散斑干涉技術(shù)的儀器化實用化研究散斑干涉技術(shù)的儀器化實用化研究電子散斑干涉技術(shù)發(fā)展趨勢電子散斑干涉技術(shù)發(fā)展趨勢散斑剪切干涉的形成 剪切干涉就是采取某種光學裝置，使同一物體在像面上產(chǎn)生兩個像，這兩個像之間有一個錯位（稱為剪切量），當物面用相干光照明時，這兩個像的重疊部分將發(fā)生干涉。散斑技術(shù)的起源和發(fā)展七十年代八十年代六十年代He-He-NeNe激光器問世激光器問世之后，散斑現(xiàn)象引之后，散斑

2、現(xiàn)象引起人們的關(guān)注，逐起人們的關(guān)注，逐漸發(fā)現(xiàn)散斑實質(zhì)上漸發(fā)現(xiàn)散斑實質(zhì)上是散射介質(zhì)某些信是散射介質(zhì)某些信息的攜帶者，反映息的攜帶者，反映激光照明區(qū)內(nèi)物體激光照明區(qū)內(nèi)物體及傳播介質(zhì)的物理及傳播介質(zhì)的物理性質(zhì)和動態(tài)變化性質(zhì)和動態(tài)變化在實驗中發(fā)現(xiàn)散斑在實驗中發(fā)現(xiàn)散斑具有可測的強度和具有可測的強度和確定的位相分布，確定的位相分布，進而提出了散斑照進而提出了散斑照像術(shù)，為散斑的應(yīng)像術(shù)，為散斑的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)用奠定了基礎(chǔ)隨著計算機技術(shù)、隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)及數(shù)字圖電子技術(shù)及數(shù)字圖像采集和處理技術(shù)像采集和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，從而的飛速發(fā)展，從而產(chǎn)生了電子散斑干產(chǎn)生了電子散斑干涉技術(shù)，其抗干擾涉技術(shù)，其抗干

3、擾技術(shù)有了很大提高技術(shù)有了很大提高電子剪切散斑干涉儀的原理v電子剪切散斑干涉測量技術(shù)是以激光散斑作為被測物場變化信息的載體，利用被測物體在受激光照射后產(chǎn)生干涉散斑場的相關(guān)條紋來檢測相位變化v利用圖像傳感器和精確的相移技術(shù)，將變化過程中的光學信息實時地記錄下來，由計算機軟件處理后顯示干涉條紋圖，通過數(shù)值計算將這些條紋解析為熟知的物理量電子剪切散斑干涉儀的應(yīng)用1廣泛用于物體振動測量、輪廓測量和模態(tài)分析2用于測量高溫物體的位移和熱變形3在無損檢測方面也取得了很多成功的應(yīng)用散斑干涉技術(shù)的儀器化實用化研究v散斑干涉儀伴隨著散斑干涉術(shù)的發(fā)展也逐漸發(fā)展起來，研究熱點一方面是儀器的集成化、便攜化方向，另一方面

4、是儀器的多功能化v國際上，美、英、德等發(fā)達國家相繼推出了一系列電子散斑干涉儀，可分別應(yīng)用于應(yīng)力和振動分析及無損檢測領(lǐng)域。如挪威的VibroMap 1000激光測振系統(tǒng)。德國Ettemeyer公司是專業(yè)的ESPI儀器研發(fā)制造商，開發(fā)出了一系列的測試系統(tǒng)，已廣泛用于航空、航天及汽車等領(lǐng)域電子散斑干涉技術(shù)發(fā)展趨勢相移技術(shù)由原來的計量條紋的級數(shù)發(fā)展為計量條由原來的計量條紋的級數(shù)發(fā)展為計量條紋的位相使測量精度大大提高紋的位相使測量精度大大提高小波分析針對散斑條紋圖像中存在的顆粒性隨機針對散斑條紋圖像中存在的顆粒性隨機噪聲，將小波分析迭代濾波算法等應(yīng)用噪聲，將小波分析迭代濾波算法等應(yīng)用到干涉條紋圖的后期處

5、理中到干涉條紋圖的后期處理中多脈沖激光系統(tǒng)具有較高的防震抗干擾多脈沖激光系統(tǒng)具有較高的防震抗干擾性和較好的工程實用性，為電子散斑干性和較好的工程實用性，為電子散斑干涉測量實用化邁出了關(guān)鍵的一步涉測量實用化邁出了關(guān)鍵的一步電子散斑剪切干涉儀實物圖紅光激紅光激光器光器剪切反剪切反射鏡射鏡綠光激綠光激光器光器平移反平移反射鏡射鏡步進電步進電機驅(qū)動機驅(qū)動器器CCD鏡頭鏡頭棱鏡棱鏡干涉儀測量物體變形的實驗研究v在矩形平板不同位置加力所得散斑剪切干涉條紋圖序列干涉儀測量物體變形的實驗研究v干涉條紋圖采用位相提取算法所得位相分布參考文獻v 1劉龍，夢光.電子散斑干涉無損檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，無損檢測，2006,TG115v 2景超，電子散斑剪切相移干涉術(shù)的研究，天津大學博士學位論文，2006v 3Bhaduri B., Mohan N. K., Kothiyal M. P., “A Dual-function ESPI System for the Measurement of Out-of-plane Displacement and Slope”, Optics and Lasers in Engineering, 2006, V44(6) v 4左勇，張月平，蔣芝蘭.壓電陶瓷微位移系統(tǒng)的變參數(shù)PID閉環(huán)控制方法，計測技術(shù)，2006，V26(2) v 5陳振翌,馬鐵