[发明专利]振动测量装置

说明书

振动测量装置(10)具备：激励部(信号发生器11和振子12)，其在被检查物体中激发弹性波；照明部(所述波长稳定化激光光源13和照明光透镜14)，其使用波长稳定化激光光源(13)对被检查物体(S)的表面的测定区域进行频闪照明；以及位移测定部(剪切散斑干涉仪15)，其通过散斑干涉法或剪切散斑干涉法来一并测定所述测定区域的各点的在前后方向上的位移。通过使用波长稳定化激光光(13)，即使在被检查物(S)的表面凹凸大的情况下也能够得到干涉像。

技术领域

本发明涉及一种能够使用于对混凝土、钢铁构造物等物体的缺陷进行检测等的振动测量装置。

背景技术

激光超声波法是对混凝土、钢铁构造物等物体的表面和内部的缺陷进行检测的技术之一。该方法是以下方法：在被检查物体中激发弹性波的振动，在该状态下向被检查物体照射激光并利用激光干涉仪检测反射光，由此测定其表面位移。由振动引起的位移在缺陷部位不连续地变化，因此能够通过测定位移的分布来检测缺陷。但是，在该方法中，由于激光干涉仪的检测用激光(探测激光)为点状，因此需要遍及被检查物体的整个检查区域进行扫描，存在花费时间这样的问题。

作为改良了该问题的技术，提出一种使用了散斑干涉法或剪切散斑干涉法的缺陷检测装置。散斑干涉法是以下方法：使来自激光光源的激光分离为照明光和参照光，使用照明光对检查区域进行频闪照明，得到照明光在检查区域内的被检查物体的表面的各点处反射后的光与参照光所产生的干涉图案。剪切散斑干涉法是以下方法：使用来自激光光源的激光(不分离出参照光)对检查区域进行频闪照明，得到从该检查区域内的被检查物体的表面上的相接近的两个点反射后的光所产生的干涉图案。在这些缺陷检测装置中，从激励源向被检查物体输入弹性波，在输入之前和输入之后分别利用CCD摄像机等拍摄干涉图案的图像，根据这两张图像来计算检查区域的在前后方向(面外方向)上的位移或相对位移的分布。在缺陷部位，位移或相对位移不连续，因此能够检测在检查区域内存在的缺陷。但是，在这些方法中只看见弹性波的某一种状态，因此，在与检查区域相比弹性波的波长小的情况下，如果缺陷碰巧处于波的振幅大的部分则容易检测，但在缺陷存在于振幅小的部分的情况下难以检测。即，根据检查区域内的场所不同，缺陷检查能力产生差异。

相对于此，在专利文献1中记载了以下一种方法：在使用了散斑干涉法或剪切散斑干涉法的缺陷检测装置中，从激励源向被检查物体激发弹性波的连续波，并且在该连续波的至少三个互不相同的相位下分别从脉冲激光光源进行频闪照明来拍摄干涉图案的图像，并测定各点处的位移(散斑干涉法)或相接近的两点间的相对位移(剪切散斑干涉法)。由此，无论检查区域的大小与弹性波的波长的关系如何，在检查区域的任意场所都能够再现弹性波的全振动状态，能够不取决于检查区域内的场所地高精度地检测缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-219318号公报

专利文献2：美国专利第5,691,989号说明书

专利文献3：日本特开2009-081321号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所记载的缺陷检测装置中，需要与激发弹性波的相位同步地进行频闪照明，但作为控制频闪照明的定时的方式，存在控制激光器的驱动电流的直接调制方式以及将连续振荡激光器与调制器进行了组合的外部调制方式。虽然外部调制方式能够不依赖于激光器的种类地应用，但是在装置的小型化方面优选为直接调制方式。特别地，使用了半导体激光器的直接调制方式还具有低成本这样的优点。但是，在使用了普通的半导体激光器的情况下，有时发生以下现象：如果检查区域的表面的凹凸大，则无法得到干涉像。