[发明专利]一种热防护结构脱粘缺陷检测方法及其检测系统

摘要

本发明公开了一种热防护结构脱粘缺陷检测方法及其检测系统，方法包括如下步骤：步骤1，在试块的表面标识出相距为δx的P₁和P₂两点；步骤2，用迈克尔逊干涉光路实现P₁和P₂两点图像错位使得P₁和P₂两点在CCD相机成像平面上照射到同一个点P；步骤3，获得试块初始状态的散斑场相位分布图；步骤4，对试块进行加载；步骤5，获得试块加载状态的散斑场相位分布图；得到试块加载前后的相位差图：对相位差图进行相位解包处理，最终得到解包相位图，解包相位图即可反映出相应缺陷。系统主要包括CCD相机，本发明利用激光错位散斑技术来检测热防护结构脱粘缺陷，不需要使用耦合剂，造价较低，而且能够精准的检测出脱粘缺陷，非常适合检测热防护结构脱粘缺陷。

主权项

一种热防护结构脱粘缺陷检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，在试块的表面标识出相距为δx的P₁和P₂两点；步骤2，用迈克尔逊干涉光路实现P₁和P₂两点图像错位使得P₁和P₂两点在CCD相机成像平面上照射到同一个点P；步骤3，获得试块初始状态的散斑场相位分布图φ(x,y)用激光照射在试块表面上，P₁和P₂两点在CCD相机成像平面相互干涉并产生散斑图，散斑图中任意像素点的光强表示为：I₁(x,y)＝a(x,y)+b(x,y)cos[φ(x,y)]式中，a(x,y)是背景光强，b(x,y)是散斑图调制幅值；光强I₁通过CCD相机获得，上式中仍然有a、b和相位φ三个量未知，因此分别使参考光光程变化90°、180°和270°，得到三副新的散斑图，分别得到这三幅新的散斑图中任意像素点的光强表示为：$I_2(x,y)=a(x,y)+b(x,y)cos\[\mathrm{\φ}(x,y)+\frac{\mathrm{\π}}{2}\]$I₃(x,y)＝a(x,y)+b(x,y)cos[φ(x,y)+π]$I_4(x,y)=a(x,y)+b(x,y)cos\[\mathrm{\φ}(x,y)+\frac{3\mathrm{\π}}{2}\]$联立上述四个方程，求解可得：$\mathrm{\φ}(x,y)=\arctan \frac{I_4(x,y)-I_2(x,y)}{I_1(x,y)-I_3(x,y)}$步骤4，对试块进行加载；步骤5，获得试块加载状态的散斑场相位分布图φ′(x,y)采用步骤3中同样的方法，得到φ′(x,y)；步骤6，得到试块加载前后的相位差图：Δ(x,y)＝φ′(x,y)‑φ(x,y)步骤7，对相位差图进行相位解包处理，最终得到解包相位图，解包相位图即可反映出相应缺陷。