Shearography与ESPI的区别

发表时间：2020-01-07 10:37:40

在激光散斑应用于无损检测领域过程中，出现了剪切散斑干涉（Shearography）和电子散斑干涉技术(ESPI)两种技术，它们有什么异同，又各有什么特点呢？

ESPI和Shearography两种技术是同宗的，都是基于全息干涉技术（Holography）的光学全场测量技术。

ESPI用激光二极管射出一束单独的激光束，此激光束称为参考光束，它通过一个透镜后被扩展，然后投射到被检测构件表面，反射光与参考光束结合发生干涉（它们来自同一激光源，有固定的相位关系），产生干涉条纹，在某些区域两个波的相位相同，产生相长干涉，形成明亮条纹，当两个波的相位相反时则产生相消干涉，形成暗条纹，于是构成了明暗相间的干涉条纹图像。ESPI技术是以干涉条纹图中的余弦函数的相位为测量对象，通常是利用对已知相移（通常是在参考光波中导入线性变化的相位）的被测光波采样后获得的光强分布进行处理以求得相位值。通过相位变化（即光程差）就可以获取物体表面位移场的精确数据。

由于ESPI要让反射光束与参考光束发生干涉，而且要对构件进行外力加载，整个系统在检测过程中不能有任何外界干扰，尤其是振动，只要位移稍有变化就会对检测结果造成误差，这样限制了ESPI在实际应用中检测性能，于是便出现了Shearography技术。

Shearography在光学设置上有了一些改进，参考光束被取代，而光学系统中采用剪切镜片令漫反射的光线产生偏折，在像平面上产生两个错位的像，它们互相干涉，形成散斑干涉条纹图像。因此，电子剪切散斑干涉是同一个物体的两个剪切像的干涉。物面上相同的一个点经过错位后变成相邻的两个点，而错位为X（相距X）的两个点的反射光重合成同一个光路。

Shearography的这种检测方法得到的是唯一的变形梯度，它不受刚性物体运动的影响，解决了Holography无法解决的避震问题，因此这种技术典型地应用于生产线或维修中的缺陷识别，产生的斑点图像不仅可以看见缺陷的所在位置，还可以显现出被测试构件表面变形的梯度，由于系统的高灵敏度，检测时只需要小载荷而且是非破坏的。