自控式音频扫描激振加载无损检测研究

本文对数字错位散斑无损检测技术的音频扫描加载方式进行了研究，建立了计算机控
制的宽带音频扫描加载系统，该系统具有使用方便，音频信号可任意控制，既可以有稳定的单一信号输出，又可以连续输出线性关系的宽带扫频信号。研制开发的压控式音频波形发生器，在工程中具有广泛的应用价值。
关键词：数字错位散斑术；无损检测；音频扫描；压控式波形发生器
无损检测是以不改变被检测对象的状态和使用性能为前提，应用物理和化学等
现象，对各种工程材料、零部件和产品进行有效的检验和测试，测定材料结构物理
和机械性能或内在各种缺陷以及其它技术参数，借以评价它们的完整性、连续性、
安全可靠性以及适用性的综合性应用的检测技术科学。几十年来，国内外许多学者在
对界面内缺陷的检测及粘接质量信息评估等方面开展了一些卓有成效的研究工作，相继提出了超声技术、计算机层析技术、声发射技术、热像技术和激光全息技术等测试方法，从不同程度上解决了一些产品在线无损检测及使用寿命的可靠性预测。散斑错位术以其非接触、高精度、全场性、实时性等特点在无损检测领域备受青睐并得到充足的发展[1][2]，该方法是基于对被测构件施加一定的载荷，在构件的缺陷处产生不同于其它处的较大变形。
当用激光照射到被测物体表面时，在缺陷处产生散斑干涉条纹，从而使我们能够获
得缺陷的位置、大小等信息。由于加载方式是数字散斑无损检测系统中必不可少的
一个环节，因此针对不同的缺陷，所采用的适当加载方式对无损检测至关重要。在
以往的数字错位散斑无损检测中，常用的加载方式主要有热加载、真空加载、电磁激振加载等，但因加载方式的匮乏，限制进一步拓宽其应用领域。
本文从电学、声学的角度自行设计了一套计算机控制的宽带音频扫描激振加载
系统，研制开发了压控式音频波形发生器，该系统由计算机发出控制信号，经D/A
传送给压控式音频波形发生器使产生所要求的音频信号，通过内部的功率放大器放
大使其完全满足检测所需要的频响和声强的需要，并输送给大功率扬声器，从而实
现了自动控制连续频率的扫描。基于宽音频扫描加载的DSSPI 无损检测系统可以实
现对复合材料粘接质量的快速和在线检测，有效地表征和评价复合结构界面的粘接质
量。