[发明专利]振动测定装置以及方法、缺陷检查装置以及方法

说明书

本发明提供能均匀地检查被检查物体的测定区域的振动测定装置，具备：对对象物体激发振动的激振部；激光源；将激光源的光照射到测定区域的一部分区域、并使照射区域在测定区域内移动的扫描部；对测定区域的各点依次照射将照明时间宽度设为了振动的周期的1/3以下的激光的照射控制部；位移测定部，其对将来自对象物体的物体光分割成两份而得的两个光束设置角度差而使它们发生干涉，对测定区域的各点测定由此得到的干涉光，测定照射区域内的接近的2点间的相对前后方向的位移；及振动状态决定部，其基于测定区域的各点的与相位同步的时刻的振动的1个周期内的不同的3点以上的时刻的接近2点间的前后方向的位移，决定测定区域整体的振动状态。

技术领域

本发明涉及一种为了以非接触方式检测/测定混凝土、钢铁构造物等物体的表面以及内部的缺陷等而测定该物体的表面的振动的方法以及装置。

背景技术

为了以非接触方式检测/测定混凝土、钢铁构造物等物体的表面以及内部的缺陷，在用振动器对它们进行激振的同时，以光学方式测定表面的振动振幅的分布，并进行振动解析。作为振动解析的结果的图像中出现由该物体内部的缺陷引起的不连续性，由此，能够实现内部缺陷的非接触检测。

在专利文献1中记载了检查表面为粗糙面的物体的方法。在该方法中，对被检查物体的整个检查区域照射由扩束器将激光束扩大而得到的激光。激光在表面的粗糙面发生散射，相互干涉而生成被称为散斑的明暗图案。使该散斑图案与从照射激光束分支出的参照激光发生干涉，并用CCD摄像机等进行拍摄。在由于所提供的弹性波而在物体处产生位移的前后，拍摄2张该图像，根据该2张图像计算检查区域的位移的分布。由此，能够一次测定整个检查区域的位移。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-101189号公报

非专利文献

非专利文献1：中島俊典，“ホログラフィによる振動解析”，应用物理第41卷第6号(1972)pp.560-573

非专利文献2：菅野芳章等，“ホログラフィによる水晶振動子の振動状態の測定”，北海道大学工学部研究報告，第109号(1982)pp.13-20

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1的方法中，散斑图案仅在弹性波的激发前后的2点进行测定，仅能够测定弹性波的某一个相位状态。例如，在弹性波的波长相对于测定区域的大小而言较短的情况下，在测定区域内会存在波的振幅大的部分和小的部分。根据波的状态，缺陷部处的位移会不同，所以，在仅测定1个相位状态的情况下，根据部位的不同，缺陷检查能力会产生不均。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够均匀地检查被检查物体的测定区域的振动测定方法以及装置。

解决技术问题的技术手段

本案申请人为了解决上述技术问题，在先前的申请(日本专利特开2017-219318)中提出了振动测定方法。该振动测定方法包括：对被检查物体激发弹性波的工序；对所述被检查物体的表面的测定区域进行频闪照明的工序；通过控制所述弹性波的相位以及所述频闪照明的时机，从而在该弹性波的相互不同的至少3个相位下，一并测定所述测定区域各点的面外方向的位移的工序；以及基于所述至少3个相位下的所述测定区域各点的面外方向的位移，检测该测定区域内的缺陷的工序。

在先前申请的方法中，将由连续的周期函数表示时间波形的振动设为测定对象。在测定时，利用激光对进行振动的对象物体的整个测定区域一并进行照明。照明是通过使激光以规定的点亮时间宽度ts与振动的相位同步地点亮、并在多次周期内重复进行该相位同步点亮而进行的。