[发明专利]纤维金属层板缺陷线性调频脉冲相干激光激励红外热波相消干涉检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种纤维金属层板缺陷线性调频脉冲相干激光激励红外热波相消干涉检测装置及方法，所述装置包括调制器、第二扩束整形镜、红外热像仪，所述计算机与双通道函数发生器连接；双通道函数发生器分别与第一RF驱动源、第二RF驱动源连接；第一RF驱动源与第一声光调制器连接，第一声光调制器与第一扩束整形镜连接；第二RF驱动源与第二声光调制器连接，第二声光调制器与第二扩束整形镜连接；计算机与激光器连接，激光器与放大器连接，放大器与光纤分束镜连接；光纤分束镜分别与第一声光调制器、第二声光调制器相连；计算机与红外热像仪相连。本发明能够显著提高红外热波特征图像的信噪比，进而提高红外热波检测技术的探测能力。

技术领域

本发明涉及一种检测纤维金属层板缺陷的装置及方法，具体涉及一种纤维金属层板缺陷线性调频脉冲相干激光激励红外热波相消干涉检测装置及方法。

背景技术

纤维金属层板（Fiber Metal Laminates，FMLs）是一种由金属层（铝合金、铝锂合金、钛合金等）和纤维复合材料层（玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维等）交替铺设后，在一定温度和压力下固化而成的层间混杂复合材料。FMLs具有优异的疲劳损伤容限性能、耐冲击、耐腐蚀、高阻燃性以及易加工成型等优点，是航空航天工业中备受青睐的先进复合材料，尤其在飞机蒙皮、机翼前缘、整流罩等对冲击及疲劳性能有较高要求的关键结构中得到广泛应用。此外，随着汽车及轨道交通等工业对材料损伤容限能力和轻量化程度的要求越来越高，对FMLs类材料的需求也日益迫切。在FMLs及其构件制备和服役过程中，由于纤维径向和纵向热膨胀系数不同、破坏应变小、纤维层与金属层热性能差异大等因素影响，使其易产生基体开裂、纤维断裂、纤维-基体脱粘等缺陷。这些缺陷和损伤将会对FMLs的质量、性能和使用寿命产生直接影响，甚至对使用该材料的航空航天器等运行安全和可靠性构成严重威胁。因此，在FMLs生产及其构件服役过程中对其缺陷和损伤情况进行检测、分析与评价非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维金属层板缺陷线性调频脉冲相干激光激励红外热波相消干涉检测装置及方法，将相干探测技术与线性调频技术相结合，增加激光器发射信号的带宽，并同时利用相干激光激励作用下的热波相位相消效应，显著提高红外热波特征图像的信噪比，进而提高红外热波检测技术的探测能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种纤维金属层板缺陷线性调频脉冲相干激光激励红外热波相消干涉检测装置，包括计算机、激光器、放大器、光纤分束器、双通道函数发生器、第一RF驱动源、第一声光调制器、第一扩束整形镜、第二RF驱动源、第二声光调制器、第二扩束整形镜、红外热像仪，其中：

所述计算机与双通道函数发生器相连接；

所述双通道函数发生器分别与第一RF驱动源、第二RF驱动源相连接；

所述第一RF驱动源与第一声光调制器相连接，第一声光调制器与第一扩束整形镜相连接；

所述第二RF驱动源与第二声光调制器相连接，第二声光调制器与第二扩束整形镜相连接；

所述计算机与激光器相连接，激光器与放大器相连接，放大器与光纤分束镜相连接；

所述光纤分束镜分别与第一声光调制器、第二声光调制器相连接；

所述计算机与红外热像仪相连接。

一种利用上述装置进行纤维金属层板缺陷线性调频脉冲相干激光激励红外热波相消干涉检测的方法，包括如下步骤：

S1、装夹好待测纤维金属层板试件，使之距离红外热像仪镜头正前方30~50mm；

S2、连接所有线路，打开除激光器外的其他所有器件电源；

S3、在计算机上打开红外热像仪操作界面，实现计算机、红外热像仪之间通信；