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基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测

王岩,  马宏伟,  王星

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王岩, 马宏伟, 王星. 基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1125001-1125001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
引用本文: 王岩, 马宏伟, 王星. 基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1125001-1125001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
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Wang Yan, Ma Hongwei, Wang Xing. Dynamic ultrasonic wavefield imaging and detection based on digital holographic interferometry[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(11): 1125001-1125001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
Citation: Wang Yan, Ma Hongwei, Wang Xing. Dynamic ultrasonic wavefield imaging and detection based on digital holographic interferometry[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(11): 1125001-1125001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
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基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测

doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
  • 1.

    西安科技大学 机械工程学院,陕西 西安 710054

基金项目: 

国家自然科学基金（61674121）

详细信息
    作者简介:

    王岩(1991-),男,博士生,主要从事机器视觉与图像处理方面的研究。Email:yigekongge@qq.com

    通讯作者: 王星(1989-),女,博士生,主要从事数字全息方面的研究。Email:1245994265@qq.com

  • 中图分类号: TN247;TN26

Dynamic ultrasonic wavefield imaging and detection based on digital holographic interferometry

  • 1.

    School of Mechanical Engineering,Xi'an University of Science and Technology,Xi'an 710054,China

  • 摘要: 为了实现对超声场的非接触全场测量和成像，提出了基于数字全息干涉的动态超声场的测量和成像方法。对超声场的测量进行理论分析，研究了基于数字全息干涉技术的动态声场测量原理。同时，针对不同时刻的动态声场，研究了主要的测量流程和数据分析过程。在此基础上设计了基于脉冲激光器的反射式数字全息显微成像系统，其中包括光学检测子系统、超声子系统和同步控制子系统。实验结果表明，对于动态超声场，可以在一个时间序列中，对不同时刻的超声场进行测量和成像。同时，文中设计了微缺陷试样，利用动态超声场测量技术对微缺陷进行检测。实验结果表明，文中所研究的动态声场测量方法和系统可以有效地识别出试件中微小的内部缺陷。
    Abstract: In order to measure and image the ultrasonic wavefield in the whole non-contact field, the dynamic ultrasonic wavefield measurement and imaging method based on digital holographic interference was proposed. Based on the theoretical analysis of ultrasonic wavefield measurement, the principle of ultrasonic wavefield measurement based on digital holographic interferometry was studied. At the same time, the main measuring process and data analysis process for different cross-sectional of dynamic ultrasonic wavefield were studied. The reflection type digital holography system based on pulsed laser was designed, including optical detection subsystem, ultrasonic subsystem and synchronization control subsystem. The experimental results show that the dynamic ultrasonic wavefield can be measured and imaged at different moments in a time series. At the same time, the micro-defect sample is designed and detected by dynamic ultrasonic wavefield measurement. The experimental results show that the dynamic ultrasonic wavefield measurement method and system studied in this paper can effectively identify the minor internal defects in the specimen.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-05
  • 修回日期:  2019-08-15
  • 刊出日期:  2019-11-25

基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测

doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
  • 1. 西安科技大学 机械工程学院,陕西 西安 710054
    • 作者简介:

    王岩(1991-),男,博士生,主要从事机器视觉与图像处理方面的研究。Email:yigekongge@qq.com

    通讯作者: 王星(1989-),女,博士生,主要从事数字全息方面的研究。Email:1245994265@qq.com
  • 收稿日期: 2019-07-05
  • 修回日期: 2019-08-15
  • 刊出日期: 2019-11-25
基金项目:

国家自然科学基金（61674121）

  • 中图分类号: TN247;TN26

摘要: 为了实现对超声场的非接触全场测量和成像，提出了基于数字全息干涉的动态超声场的测量和成像方法。对超声场的测量进行理论分析，研究了基于数字全息干涉技术的动态声场测量原理。同时，针对不同时刻的动态声场，研究了主要的测量流程和数据分析过程。在此基础上设计了基于脉冲激光器的反射式数字全息显微成像系统，其中包括光学检测子系统、超声子系统和同步控制子系统。实验结果表明，对于动态超声场，可以在一个时间序列中，对不同时刻的超声场进行测量和成像。同时，文中设计了微缺陷试样，利用动态超声场测量技术对微缺陷进行检测。实验结果表明，文中所研究的动态声场测量方法和系统可以有效地识别出试件中微小的内部缺陷。

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