范振中，毕　超

(中国铁道科学研究院，北京 100081)



阵列式超声无损检测中的多通道光弹成像研究

范振中，毕超

(中国铁道科学研究院，北京 100081)

摘要:为了使相控阵和阵列式探伤中声路可见，研究人员能更直观地观察声场，利用超声波本质的应力波属性，及偏振光干涉原理，研制了多通道动态光弹成像系统. 通过控制各通道超声波的发射延迟时间，在光学试件中激发各种聚焦声场，模拟相控阵聚焦声场的声束扫查过程，通过CCD拍摄固体中声波的传播图像，在时序电路下形成动态视频图像并对拍摄的图像进行采集存储.

关键词:应力波； 声场； 多通道动态光弹； 无损检测； 超声波检测

0引言

动态光弹成像技术能够直接观察与被测工件声学特性相似的光学玻璃试件中的超声场传播过程，被认为是超声场研究的一把利器. 随着相控阵和阵列式探伤等检测新技术的广泛应用，先前的单通道动态光弹成像系统已不能满足对复杂声场分析的需要.

为了更好地研究阵列式探头声场传播特性，本文开发了多通道动态光弹成像系统，用以研究阵列式探头声场分布，使阵列式探头产生的声场直观可见.

1光弹成像理论基础

光弹应力分析的是指利用偏振光干涉原理观察透明光学玻璃上的应力，它以应力-光折射理论作为基础，可表示为

(1)

式中： {Ni}i=1,2,3为介质中某点折射率椭球的主分量； {σi}i=1,2,3为某点的3个应力椭球主分量，折射率椭球主分量与应力椭球主分……