[发明专利]缺陷检测方法以及缺陷检测装置

说明书

提供一种能够一次检查目标物体的测量区域并且在测量区域内没有不一致发生的缺陷检测装置。缺陷检测装置(10)包括：用于在目标物体S内产生弹性波的产生单元(信号发生器11和振动器12)；用于在目标物体S的表面的测量区域上进行频闪照明的照明单元(脉冲激光光源13和照明光透镜14)；以及用于通过控制弹性波的相位以及频闪照明的定时，集中地测量关于弹性波的至少三个相互不同的相位在测量区域内每个点处的法线方向上的位移的位移测量单元(散斑剪切干涉仪15)。测量区域内的缺陷基于通过位移测量单元被获取的关于至少三个相位的在测量区域的每个点处的法线方向上的位移被检测。还包括一种缺陷检测方法。

技术领域

本发明涉及用于非接触检测在例如混凝土或者钢结构的物体的表面及内部的缺陷的方法和装置。

背景技术

激光超声方法是一种用于非接触检测和测定在例如混凝土或者钢结构的物体的表面及内部的缺陷的技术。在激光超声方法中，通过在目标物体内产生弹性波，并同时将激光束投射在目标物体上并且利用激光干涉仪检测反射光来测量目标物体的表面位移。因为由弹性波引起的位移在缺陷处不连续地变化，缺陷能够通过测量位移的分布而被检测。然而，由于激光干涉仪的检测激光(探测激光)是点状，必须移动激光点越过(或者扫描)目标物体的整个检查区域，并且问题是这种扫描花费时间。

作为对激光超声方法的改进，使用电子散斑干涉法作为用于测量由弹性波引起的表面位移的手段的检测技术是可获得的(参见专利文献1)。这种方法针对具有粗糙表面的物体。激光束通过扩展器被扩展以产生被投射到目标物体的整个检查区域上的激光。激光在粗糙表面被散射，并且被散射的激光相互干扰并产生被称为“散斑图”的明暗图案。使散斑图和从投射激光被分支的参照激光相互干扰，并通过CCD摄像机等被拍摄。两个图像被获取：一个在位移之前被获取，并且另一个在由物体内弹性波引起的位移之后被获取。然后检测区域内的位移的分布基于这两个图像被计算。通过这种方式，整个检测区域内的位移能够一次被测定。

引用列表

专利文献

[专利文献1]JP 2004-101189 A

发明内容

技术问题

关于使用电子散斑干涉法的检查技术存在两个问题。

第一个问题是由于散斑图的测量只在两个时间点被进行，即，弹性波的产生之前和之后，只有弹性波的某个相位的单个状态被观察。如果弹性波的波长相对于测量区域的尺寸来说很小，在测量区域内存在大振幅部分以及小振幅部分。由于缺陷处的位移根据那里的波动的状态而不同，如果测量仅基于单个状态被进行，缺陷检测的结果根据测量区域内缺陷的位置而改变。

第二个问题是由于在互相干扰的反射光和参考光的光路之间存在很大的差异，该方法容易受到例如环境振动的干扰。当缺陷检测作为固定结构等的定期检查被完成时，因为这种检测就地被进行，这是显著的问题。

将要通过本发明被解决的问题是提供能够一次检查目标物体的测量区域并且能够在测量区域内获取一致的结果的缺陷检测方法以及装置。

问题的解决方案

已被实现以解决上述问题的根据本发明的缺陷检测方法包括：

a)在目标物体内产生弹性波的步骤；

b)在所述目标物体的表面的测量区域上进行频闪照明的步骤；

c)通过控制所述弹性波的相位以及所述频闪照明的定时，集中地测量关于所述弹性波的至少三个相互不同的相位的在所述测量区域内每个点处的法线方向上的位移的步骤；以及

d)基于关于所述至少三个相位的在所述测量区域内每个点处的所述法线方向上的位移，检测所述测量区域内的缺陷的步骤。