激光检测技术范文精选

摘要：

激光超声的震动位移是在纳米级别，所以要检测到微弱的激光超声需要外差干涉系统有较高的灵敏度。为了提高测量精度对光路进行了改进，采用双光路外差干涉仪增强系统抗环境干扰能力，使用3聚焦透镜增强干涉仪的聚光能力，提高进入干涉仪的光通量，从而提高精度；在光电探测器前加滤光片，滤除杂散光，提高系统信噪比。通过高频超声实验验证，该系统的位移分辨率能达到0.1nm。

关键词：

纳米位移；外差干涉；激光超声；聚焦

对于激光超声位移的检测，目前多用光学方法检测［1］。最常用的方法是外差干涉法，它最显著的特点是利用载波技术，将被测物理量的信息转换成调频或者调相信号，具有抗干扰能力强、测量速度快、信噪比高、易于实现高分辨率测量等特点，得到了很大的发展，用于微小振动的测量有独特的优势。随着超精密检测技术的发展，对激光外差干涉仪的测量精度提出了更高的要求［2］。实验研究表明外差系统的实用性主要受其稳定性和环境噪声的影响。探测系统的通光量对探测灵敏度影响也非常大。此外，频移装置的频率漂移将引起干涉信号的不稳定，杂散光会导致光路噪声大，降低系统的信噪比，影响干涉效率［3］。本文旨在对传统外差干涉微振动测量光路进行改进，提高系统的测量精度。

1激光外差干涉系统微位移检测原理

外差干涉光路系统如图1所示，激光器发出激光进入声光调制器产生移频，频差为80MHz。从声光调制器出来的1级光和0级光经过PBS（PolarizationBeamSplitter）偏振分光棱镜后又分为两束光，经BS1和R1干涉后进入光电探测器作为参考信号，另一路经M1、M2、BS2、R2干涉后进入光电探测器做为探测光［4］。M1和M2是三角棱镜，R1和R2是反射镜。

2影响系统测量精度的因素及改进方法

【摘要】胶辊的加工与金属不同，在加工中和加工后的测量往往会有差别。如磨削中的温度变化、检测用力大小等诸多因素都将影响到胶辊几何尺寸的准确性。以印刷胶辊为例，印刷胶辊是印刷机械中的关键部件，要想提高其使用寿命，最重要的一点就是提高其几何尺寸的精度 ，比如圆度、锥度等。而胶辊产品质量的控制除了依靠先进的设备、先进的工艺、操作者的技术水平等，利用检测手段控制产品的质量也是必不可少的重要方法。采用激光检测技术检测胶辊，不仅解决了人工测量的误差，消除了现场、设置环境的影响，而且具有检测距离远、调试方便、精准度高、靠性高等特点。

【关键词】胶辊;激光;检测;接触式测量

一、什么是胶辊

胶辊是以外层橡胶包覆圆柱金属（或其他材料）芯组成的辊状制品。胶辊一般由外层胶、硬质胶层、金属芯、辊颈和通气孔组成，其加工包括辊芯喷砂、黏合处理、贴胶成型、包布、铁丝缠绕、硫化罐硫化及表面加工等工序。胶辊主要应用于造纸、印染、印刷、粮食加工、冶金、塑料加工等方面。

由于胶辊直接与金属接触，并且金属芯承受了较大的张紧力，因此使得胶辊与金属芯之间产生摩擦，导致胶辊发生磨损。因此，利用检测手段控制胶辊的质量是必不可少的重要方法。

二、胶辊的检测方法

目前国内外采用的胶辊测量方法主要有接触式测量和非接触式测量。

1.接触式测量方法

摘要：无损检测这种技术已作为原材料出厂、容器制造，并在役运行容器检修过程中控制了容器制造质量、评价容器能否安全运行不可缺少的工序，在工业生产各部门起着越来越重要的作用。这种技术是利用激光束辐射被测物体，导致热膨胀，产生弹性超声波，近年来已逐渐成为无损检测领域中的一项十分引人注目的新技术。

关键词：检测　激光无损检测　压力容器

中图分类号：TN24　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2010)012-031－02

1　前言

我国压力容器行业应用无损检测技术已经有三十余年的历史。压力容器是工业生产过程中不可缺少的一种设备，广泛地用于化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、核能及运输等国民经济各部门。在这三十余年来，经历了建立完善各种无损检测方法及质保体系；开发仪器及其配套系统；制定完善各种检测方法及仪器等的质量控制标准；无损检测人员培训及资格鉴定：研究解决我国量大面广在役容器的定期检修及安全进行的评价方法及标准，尤其是激光无损检测新技术在压力容器检测中的运用。

无损检测无损检测是以不损坏构件或产品为前提，来检测构件或产品的某些物理、力学参量，以便确定其含有缺陷的性质，以及对结构性能带来的影响。它可以预测构件或产品是否满足工程使用要求，或在生产过程中进行监控，以保证产品满足设计要求。激光无损检测是无损检测技术中的一个新分支，是全息干涉计量技术的重要应用之一，其是60年代末期发展起来的。多年来，激光无损检测的理论、技术、系统都有了很大发展，在现代业中，以计算机和新材料为代表的新技术，促进无损检测技术的快速发展，例如，射线实时成像检测技术，工业CT技术的出现，使射线检测不断拓宽其应用领域。虽然传统的射线胶片照相检测技术在检测灵敏度、图象清晰度等方面已日臻完美，然而射线检测引进计算机数字图象处理技术后，得到的数字处理图象质量可以与胶片图象质量相媲美。

2　激光无损检测

压力容器的检测方法目前，各种方法都各有其局限性，所以应该必须综合使用，才能达到保证产品质量，预测检测的目的。就目前而言，对在用压力容器的检测方法有许多种，但常用技术有磁粉和漏磁检测、渗透检测、超声检测、涡流检测以及射线检测，他们有各种优缺点以及各种检测方法的应用范围。激光散斑技术通过被检物体在加载前后的激光散斑图的叠加，从而在有缺陷部位形成干涉条纹来判断缺陷的存在。激光自身而言就具有单色性好、能量高度集中、方向性很强等特点，它在无损检测领域的应用中不断扩大，并逐渐形成了激光全息、激光散斑、激光超声等无损检测新技术。而激光全息是通过对被测物体施加外加载荷，利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点判断材料、结构内部是否存在不连续性。

摘要：为了提高激光雷达的测距威力，文章提出了一种脉冲激光回波信号的数字化检测方法，采用高速AD器件将回波通道进行数字化转换，利用超低阈值对回波数据进行一次固定阈值检测，然后对回波脉冲数据进行二次动态阈值检测，并对二次检测结果采用先跟踪再检测技术，降低虚警率，提高弱小目标检测正确性及检测概率。

关键词：激光测距；数字化检测；脉冲激光回波信号；激光雷达

中图分类号：TN958 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0120-03

测距激光雷达是一种用途最广的激光雷达，普遍应用于工业、交通、建筑等民用领域，同时在火控、导航、侦查探测、跟踪测量、防空预警等军事领域广泛应用。当前，由于远程精确打击和导弹防御在现代化战争中占据着主体地位，激光雷达的测距威力成为制约其应用扩展的一个重要方面，展开提高激光测距威力研究有着十分重要的意义。

一、提高测距威力方法分析

激光雷达测距方程为：

（1）

其中：为激光发射峰值功率，为发射光学透过率，为接收光学透过率，接收光学面积，目标反射截面积，目标反射率，大气双程透过率，激光束散角，探测系统的灵敏度。

一、SF6气体泄漏技术概述

SF6设备在电力系统中的应用已经越来越广泛，由于SF6作为主要的绝缘介质，在对SF6设备日常的检测及维护中，对于SF6气体泄漏缺陷的有效监测和控制是非常重要的。而对于运行中的电网来说，临时停电检修手续复杂繁琐，而且经常由于供电的需要不能停电，导致缺陷检测不及时等后果，为设备留下安全隐患。

二、SF6气体泄漏激光检测技术研究内容

激光痕量检测在发电系统和供电系统中的应用已经越来越受重视，特别是在对SF6气体泄漏的检测中，由于SF6气体分子稳定，对激光有较强的吸收能力，所以通过激光对SF6设备的气体泄漏进行检测是完全可行的。

（一）SF6气体泄漏激光检测技术测试报告

预定目标：

1.选择一款具有实时泄漏图像显示功能， 高灵敏度，重量轻、体积小，能激光准确定位，检漏距离15米左右， 又能抗强电磁场干扰的激光成像仪。

2.对激光成像仪进行现场实践测试其可靠性，稳定性及实用性。

摘要 本文介绍了激光光声光谱检测技术在电力系统六氟化硫检漏方面的应用效果。

关键词 激光；六氟化硫；气体检测

中图分类号TM213 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）37-0149-01

0 引言

激光光声光谱技术作为一种高灵敏度的微量气体检测技术，已有30多年的历史。激光光声光谱技术和红外气体检测技术都是利用气体分子吸收红外线的特性，二者的区别在于光源。红外检测技术是利用红外线做光源，是广谱的光源，所以红外气体传感器的选择性差、灵敏度低。激光光声光谱技术采用激光器做光源，是单一频谱的光源，光源的频率可以和气体分子的吸收频率一致，所以激光光声光谱技术的特点是选择性好、灵敏度高。

1 激光光声光谱气体检测技术原理

光声气体检测技术是基于不同气体在红外波段有不同的特征吸收光谱，例如：一氧化碳（CO）的红外特征光谱是2.32um和4.26um，二氧化碳（CO2）的红外特征光谱是4.65um和14.99um，六氟化硫（SF6）的红外特征光谱在10.55um附近。

光声气体检测原理是利用气体吸收一支强度随时间变化的光束而被加热时所引起的一系列声效应。当某个气体分子吸收一个频率为v的光子后，从基态E0跃迁到激发态E1，两能量级的能量差为E1-E0=hv 。受激气体分子与气体中任何一分子相碰撞，经过无辐射驰豫过程而转变为相撞的两个分子的平均动能，通过这种方式释放能量从而返回基态。气体通过这种无辐射的驰豫过程把吸收的光能部分地或全部地转换成热能而被加热。如果入射光强度调制的频率小于该驰豫过程的驰豫频率，则这光强的调制就会在气体中产生相应的温度调制。根据气体定律，封闭在光声腔内的气体温度就会产生与光强调制频率相同的周期性起伏。也就是说，强度时变的光束在气体试样内激发出相应的声波，用传声器便可直接检测该信号。

【摘要】本文研究激光激发兰姆波检测薄膜表面缺陷。通过分析含不同微缺陷薄膜样品表面的兰姆波波形，探索缺陷的深度以及个数变化对兰姆波波形的影响，从而为检测薄膜表面微缺陷提供理论指导。

【关键词】激光，兰姆波，表面缺陷

1.引言

激光超声技术具有非接触超声激发与探测，可一次性激发多种超声模式以及带宽的超声波等特点，在无损检测领域的应用价值越来越受研究者们的重视。兰姆波在超声检测中是十分有用的波型， 在激光超声技术中亦不例外，由于脉冲激光可聚焦成很小的点源，使得兰姆波能对薄膜中的微缺陷进行有效地检测。本文采用有限元法建立激光激发兰姆波的数值模型，研究含不同微缺陷薄膜样品的表面兰姆波波形，探索微缺陷的位置、深度以及宽度的变化对兰姆波的影响，为检测薄膜表面微缺陷提供理论参考。

2. 模型及结果讨论

考虑一块材质均匀的带缺陷的薄膜样品，如图1所示。薄膜材料为铝，密度为2780kg/m3，弹性模量分别为C11= C22=112GPa， C12= 58GPa，C66= 27Gpa。薄膜长度为40mm，厚度为0.1mm，激光位于薄膜表面x=0处，表面缺陷的位置为x=5mm，缺陷宽度为0.02mm，深度为0.04mm。设脉冲线源激光沿着z轴辐照样品表面，样品沿着x， y方向的平面对称，按平面应变条件，可得z方向的位移为0，激光激发的超声波沿着平面xOy传播。薄膜中频域波动方程表示如下：

图2 样品 （a）上表面及（b）下表面的缺陷深度变化位移波形图，（c）上表面缺陷个数变化位移波形图。

图2（a）与2（b）分别显示缺陷在薄膜上、下表面x=5mm处，缺陷深度分别为0.02mm，0.04mm，0.06mm的瞬态波形。

摘要：针对13点激光检测设备的传感器数量和检测车辆行驶的不稳定性，导致车辙深度检查结果出现明显误差的问题，应用高精度、高密度的新型三维线激光检测技术和研发的室内车辙形态模拟设备，定量评估了非均布13点激光车辙检测设备的检测精度及可靠性。结果表明：13点激光检测设备对隆起型车辙的检测误差和离差性均明显高于对无隆起车辙的检测，且相对误差均超过了5%。

关键词：车辙检测；三维线激光成像技术；13点激光检测技术；检测精度

中图分类号：U418.6文献标志码：B

0引言

点激光传感器检测设备由于传感器数目的限制，往往无法准确地获取车辙断面形态，尤其当实际车辙横断面宽度大于检测车宽度时，少于13点的点激光检测设备的误差尤为明显[15]；另一方面，检测车沿着实际车辙轮迹带行驶，稍有偏差就会无法得到准确的车辙深度数据，从而导致测得的车辙深度偏于保守[67]。

随着激光技术的发展，三维线激光成像检测技术应运而生，其高密度和高精度的检测优点，为实现点激光传感器检测精度的校验提供了平台。然而，目前三维线激光成像技术仍处于前期探索阶段，其检测精度及可靠性等需要进一步验证。基于此，本文验证三维线激光成像系统对车辙深度检测的精度、重复可靠性及相关性，并定量地评估在相同车辙严重程度下13点激光检测设备对不同车辙形态的检测精度误差。

1车辙深度计算原理

1.1三维线激光成像检测原理

摘要：无损检测技术作为新技术，已经被广泛使用于原料出厂、容器制造以及容器检修质量检测使用。在工业部门生产中有着重要的作用，该技术使用的是光束激光辐射来检测到物体，使得物体产生膨胀，从而产生弹性超声波。文章分析激光无损检测技术使用于压力容器检测。

关键词：无损检测技术；压力容器；运用

1.前言

无损检测技术是一门新型技术，技术使用主要是压力容器检测。该技术的使用是基于设备检测时，不能影响到设备整体性能的要求而产生。在检测过程中，不会导致设备结构分解，物理外观发生改变，检测准确率高。

2.激光无损检测

压力容器检测方法，方法局限性比较大，应该综合使用，才能使得检测技术得到保障。就当前发展而言，压力容器检测方法非常多，常用的技术主要有超声检测、渗透检测以及磁粉等等。这些检测技术有各自缺陷和优势。激光散斑技术是借助散光斑图分析检测结果，对被检测的物体进行激光处理，有缺陷的位置会出现条纹，从而判断异常存在位置。激光本身能量比较高度集中，单色性较好，在使用时方向性很强。在无线损检测领域，使用的范围逐渐扩大，有激光散斑、激光全熄以及激光超声波等等新技术。激光全息技术的使用，针对的是超声波施加负荷。存在缺陷的位置会出现形变，激光会记录下该形变量，最终的数值同其他材料对比有差异，这就可以判断出材料的特性。激光超声波有着突出优势，最关键的优势是能实现非接触检测，能够避免耦合剂的影响。使用该技术进行检测，可以检测到设备的特性，该检测技术被使用于压力容器焊缝表面检查使用。

3.激光无损检测新技术在压力容器检测中的运用

3.1在压力容器检测中应用低频率电磁技术

[摘要]公路隧道检测对于保证交通运输安全具有十分重要的作用，本文基于对公路隧道检测中应用激光成像技术的基本原理进行了较深入地探讨，并分析处理检测数据结果，对于促进激光成像技术的应用具有十分积极的意义。

[关键词]激光成像技术;隧道检测;数据采集

1.前言

激光是二十世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后的又一重大发明。光由物质原子中发射出来，原子获得能量后处于不稳定状态，被称为激发状态，它将以光子形式发射能量。电灯泡等普通光源发来各不相同的光子，而不团结跑向各个方向。激光是被激发的光子队列，具有相同光学特性的光子队列保持一致步调，因此具有很大威力。激光是由英文LASER音译而成，是指扩大的受激辐射光。激光的英文名已充分表述了激光制造的过程，1916年美国物理学家爱因斯坦发现了激光原理，根据我国著名科学家钱学森建议，1964年将“光受激辐射”改称激光，随着近年来，激光技术的不断发展，目前已得到十分广泛的应用。

激光成像主要是利用激光束对物体进行扫描后，根据反射回来的反射光束获得不同排布顺序而形成图像，利用图像落差对成像进行反映。激光成像具有超视距的探测能力，可广泛应用于卫星激光扫描成像，未来应用于遥感测绘、激光解析电离成像技术、激光扫描显示等众多科技领域。

2.公路隧道应用激光成像技术检测的原理

激光成像技术应用的软件系统包括前端信息数据采集与后台信息数据分析两个系统。通常情况下，采集、存储及整合公路隧道的动态实时信息时，主要在前端信息数据采集系统中应用激光成像技术。采用图像形式对整理好的信息迅速处理，进而生成二、三维图像，直至形成数据结果分析报表。结合隧道数据采样密度要求及空间分布状况，激光扫描传感器将激光测量光束采用光学扫描方式向被测物体表面进行精确投射，受反射作用影响，采用天线回收反射波，最后采用信号处理器处理收集的数据信号成像。全过程应根据采样要求严格执行，但对测量光束发射和对反射波采用激光扫描传感器采集过程中，有关人员可采用激发成像技术记录反射波信号强度。由于隧道物质表面具有不同介质而使得其反射系数也各不相同，导致产生不同强度的反射波信号。采用信号处理服务器将不同信号强度的信号向灰度图像转化后进行计算，灰度值不同可实现检测公路隧道的成像。

3.分析处理公路隧道的检测数据