專利名稱：金屬組織以及材質(zhì)的測量裝置及測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用由脈沖激光激勵的超聲波來進行的金屬組織以及材質(zhì)的金屬組織以及材質(zhì)的測量裝置及測量方法。
背景技術：
利用超聲波的金屬組織以及材質(zhì)的測量逐漸得到了廣泛應用。例如，專利文獻I中揭示了利用以下原理來測定鋼板的晶粒直徑的晶粒直徑測定裝置，即，激勵超聲波并使其在鋼板內(nèi)傳播后，其衰減特性會因鋼板的晶粒直徑而不同。已知超聲波的衰減、晶粒直徑、及超聲波的頻率通常遵從以下(式I)所示的散射定律。數(shù)學式I
權利要求
1.一種金屬組織以及材質(zhì)的測量裝置，其特征在于，包括: 脈沖激光振蕩器，該脈沖激光振蕩器產(chǎn)生第一激光； 光分離部，該光分離部將產(chǎn)生的所述第一激光分成多束分離光； 多條光路，使由所述光分離部分離出的分離光分別在該多條光路上進行傳播，且該多條光路的光傳播時間不同； 聚焦部，該聚焦部使分別在所述多條光路上傳播的多束分離光重疊照射到被測定材料的同一位置； 激光干涉儀部，該激光干涉儀部向所述被測定材料照射第二激光，并基于從所述被測定材料反射及散射過來的第二激光與基準光進行干涉所產(chǎn)生的光量變化，來對由所述第一激光所激勵出并在被測定材料的內(nèi)部傳播的超聲波進行檢測；以及 波形分析部，該波形分析部基于由所述激光干涉儀部所檢測出的超聲波來計算所述被測定材料的金屬組織及材質(zhì)。
2.如權利要求1所述的金屬組織以及材質(zhì)的測量裝置，其特征在于: 還包括光路長度變更部，該光路長度變更部對所述多條光路中的至少一條光路的長度之差進行變更。
3.如權利要求1所述的金屬組織以及材質(zhì)的測量裝置，其特征在于: 在所述多條光路中的至少一條光路上包括高折射率材料。
4.如權利要求1所述的金屬組織以及材質(zhì)的測量裝置，其特征在于: 所述多條光路中，第一光路與光傳播時間比之更長的第二光路的長度之差不同于第二光路與光傳播時間比之更長的第三光路的長度之差。
5.一種金屬組織以及材質(zhì)的測量方法，其特征在于， 將第一激光分成多束分離光， 使所述分離光分別在光傳播時間不同的多條光路上傳播， 使分別在所述多條光路上傳播的多束分離光照射到被測定材料的同一位置， 向所述被測定材料照射第二激光， 基于從所述被測定材料反射及散射過來的第二激光與基準光進行干涉所產(chǎn)生的光量變化，來對由所述第一激光所激勵出并在被測定材料的內(nèi)部傳播的超聲波進行檢測， 分析所述超聲波的檢測波形，并計算所述被測定材料的金屬組織及材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明包括脈沖激光振蕩器(11)，該脈沖激光振蕩器產(chǎn)生第一激光；光分離部，該光分離部將產(chǎn)生的第一激光分成多束分離光；多條光路(12、13、14、15、16)，使由光分離部分離出的分離光分別在該多條光路上進行傳播，且該多條光路的光傳播時間不同；聚焦部，該聚焦部使分別在多條光路上傳播的多束分離光重疊照射到被測定材料(100)的同一位置；激光干涉儀部(30)，該激光干涉儀部向被測定材料(100)照射第二激光，并基于從被測定材料(100)反射及散射過來的第二激光與基準光進行干涉所產(chǎn)生的光量變化，來對由第一激光激勵出并在被測定材料(100)的內(nèi)部傳播的超聲波進行檢測；以及波形分析部(32)，該波形分析部基于由激光干涉儀部(30)所檢測出的超聲波來計算被測定材料(100)的金屬組織及材質(zhì)。
文檔編號G01N29/00GK103154720SQ20108006954
公開日2013年6月12日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權日2010年10月15日
發(fā)明者佐野光彥 申請人:東芝三菱電機產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會社