在线检测材料弹性参数均匀性的非接触式检测方法

摘要

在线检测材料弹性参数均匀性的非接触式检测方法，对固体材料的弹性常数采用非接触式实时表征方法：（1）利用脉冲激光辐射到空间调制器，当脉冲激光经过空间调制器后产生两束相干光；激光源采用纳秒或皮秒脉冲光源，并通过光栅构成的空间调制器将脉冲光进行分光，并取其中的±1级作为相干光源；（2）利用光学元器件透镜组将两束相干光辐射到被测材料表面产生空间相干的干涉场，并在被测材料表面形成明暗相间的干涉条纹；明暗相间的干涉条纹间距通过调节透镜组或者光栅来获取；（3）当由脉冲光源形成的干涉条纹被检测薄膜材料吸收后，在薄膜材料中产生与干涉条纹间距相应波长的声波；表征和分析固体样品弹性常数特性的非接触式检测。

主权项

在线检测材料弹性参数均匀性的非接触式检测方法，其特征是对固体材料的弹性常数采用非接触式实时表征方法，按声波的产生、检测以及系统控制应包括以下步骤：（1）利用脉冲激光辐射到空间调制器，当脉冲激光经过空间调制器后产生两束相干光；激光源采用纳秒或皮秒脉冲光源，并通过光栅构成的空间调制器将脉冲光进行分光，并取其中的±1级作为相干光源；（2）利用光学元器件透镜组将两束相干光辐射到被测材料表面产生空间相干的干涉场，并在被测材料表面形成明暗相间的干涉条纹；明暗相间的干涉条纹间距通过调节透镜组或者光栅来获取，被测材料为薄膜材料；厚度为30‑200微米；（3）当由脉冲光源形成的干涉条纹被检测薄膜材料吸收后，将在薄膜材料中产生与干涉条纹间距相应波长的声波；（4）利用非接触式声探测器、光探针实时探测声场的变化；（5）利用时频分析技术实时分析被检测声场的变化，实现固体材料弹性参数的在线表征；当栅间距一定的干涉场在被测产品上激发声波时，被激发的声波取决于材料内部的弹性参数，当被测材料均匀时，在不同部位被激发的声波特征也保持基本一致，这样如实时分析中被检测到声波发生变化时，则反应了材料参数的变化特性，即材料性质的变化特性；（6）当被测声场的频率特性发生改变且超出阈值时，实时反馈给控制系统，从而为控制系统实时报警。