缺陷检测装置(10)具备：激光光源(11)，其向被检查物体(S)的表面的测定区域(R)照射激光；激光光源控制部(15)，其控制激光光源，使得以比被检查物体(S)上产生的振动的周期长的时间连续地或准连续地输出激光；干涉仪(散斑剪切干涉仪(14))，其生成所述激光在测定区域反射出的反射激光与从激光光源(11)射出的参照激光发生干涉所得到的干涉光；检测器(成像传感器(145))，其检测所述干涉光的在测定区域(R)的各点的强度；移相器(143)，其使反射激光和参照激光中的任意激光的相位偏移；累计强度参数决定部(16)，其通过移相器(143)使所述相位偏移为不同的三个以上的相位，在所述三个以上的相位下分别求出在比所述振动的周期长的累计时间内对所述各点的强度进行累计所得到的累计强度；干涉度分布生成部(17)，其基于针对所述各点在所述三个以上的相位下分别求出的所述累计强度来求出干涉度的分布；以及缺陷检测部(18)，其基于所述测定区域(R)内的所述干涉度的分布，来检测测定区域(R)中的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】缺陷检测方法以及装置
本专利技术涉及一种对混凝土、钢铁构造物等被检查物体的缺陷进行检测的缺陷检测方法以及装置。
技术介绍
作为对被检查物体的表面及内部的缺陷进行检测的方法，提出了一种使用了散斑干涉法或散斑剪切干涉法的缺陷检测方法。散斑干涉法是以下方法：使来自激光光源的激光分支为照明光和参照光，向测定区域照射照明光，得到由照明光在测定区域内的被检查物体的表面的各点处反射出的光与参照光形成的干涉图案。散斑剪切干涉法是以下方法：使用来自激光光源的激光对测定区域进行照明(不分支出参照光)，得到从在该测定区域内的被检查物体的表面上接近的两个点反射来的光所形成的干涉图案。在散斑剪切干涉法中，从测定区域内的被检查物体的表面的各点中的接近的点反射来的光相当于参照光。在这些缺陷检测方法中，从激振源向被检查物体输入弹性波，在输入之前和输入之后分别利用CCD摄像机等拍摄干涉图案的图像，根据这两张图像来计算测定区域的在前后方向(面外方向)上的位移的分布。由于在缺陷部位位移变得不连续，因此能够检测在测定区域内存在的缺陷。但是，如果仅获取一张输入弹性波后的干涉图案的图像，则只看到弹性波的某一种状态，因此，在与测定区域相比弹性波的波长小的情况下，如果缺陷碰巧处于波的振幅大的部分则容易检测，但在缺陷存在于振幅小的部分的情况下难以检测。即，根据测定区域内的场所不同，缺陷检查能力产生差异。对此，专利文献1中记载的缺陷检测方法为在被检查物体中激发弹性波的连续波，并且在该连续波(振动)的至少三个互不相同的相位下分别利用脉冲激光光源进行频闪照明并拍摄干涉图案的图像，基于这些干涉图案以及获取到各干涉图案时的振动的相位，来求出各点的位移。由此，无论测定区域的大小与弹性波的波长的关系如何，在测定区域的任一场所都能够再现弹性波的全振动状态，能够不依赖于测定区域内的场所地高精度地检测缺陷。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-219318号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在包括专利文献1所记载的方法的、使用了散斑干涉法或散斑剪切干涉法的缺陷检测方法中，利用激振装置在被检查物体上激发出振动，但在被检查物体处于高处或水上等人难以靠近的场所的情况下，难以对被检查物体安装激振装置。另外，即使假设进行了安装，也会由于激振装置本身以及用于激振装置与测定装置之间的通信的设备等而导致成本上升。本专利技术要解决的课题在于提供如下一种缺陷检测方法以及装置：不使用激振装置或者不需要进行激振装置与测定装置之间的通信，就能够检测被检查物体的缺陷。用于解决问题的方案为了解决上述课题而完成的本专利技术所涉及的缺陷检测方法中，在被检查物体上产生了振动的状态下，以比该被检查物体上产生的振动的周期长的时间从激光光源向该被检查物体的表面的测定区域连续地或准连续地照射激光，使任一个激光的相位偏移来三次以上地生成测定区域的各点的累计强度，所述测定区域的各点的累计强度是在比所述振动的周期长的累计时间内对所述激光在所述测定区域反射出的反射激光与从所述激光光源射出的参照激光发生干涉所得到的干涉光的强度进行累计而得到的，根据针对所述各点在三个以上的所述相位下分别求出的所述累计强度来求出干涉度的分布，基于该干涉度的分布来检测该测定区域中的缺陷。本专利技术所涉及的缺陷检测方法在被检查物体上产生了振动的状态下实施。但是，无需为了产生该振动而使用激振装置，能够使用在使用了被检查物体的环境下在该被检查物体上产生的振动即环境振动。作为环境振动的例子，能够列举在汽车行驶的桥梁是被检查物体的情况下由因汽车等的行驶引起的交通载荷产生的振动。这样的环境振动通常是不规则的振动，但在本专利技术中，即使在被检查物体上产生了这样的不规则的振动的状态下也能够实施缺陷检测方法。当然，也可以使用激振单元使被检查物体产生振动。作为这样的激振单元，例如能够使用对路面施加人工振动的起振车、在被检查物体为比较小型的物体的情况下能够使用电动锤子等电动工具等。或者，也可以通过使用者用锤子等手动(非电动)的工具(激振单元)进行敲击来对被检查物体施加振动。此外，也可以使用超声波振子等对被检查物体施加规则的振动。在像这样在被检查物体上产生了振动的状态下，以比被检查物体上产生的振动的周期长的时间向在被检查物体的表面中设为缺陷检测的对象的区域即测定区域在时间上连续地或准连续地照射从激光光源射出的激光。在此，“准连续”的激光是指以与被检查物体的振动的周期及相位无关的周期及相位来间歇性地射出的激光。而且，求出在测定区域反射出的反射激光与从相同激光光源射出的参照激光的干涉光的在所述测定区域的各点的累计强度。此外，关于累计强度，既可以通过计算来对多次测定干涉光的强度所得到的多个值进行累计从而求出累计强度，也可以通过在比所述振动的周期长的时间内利用检测器不间断地测定干涉光的强度来求出累计强度。在利用成像传感器检测测定区域的各点的干涉光的强度的情况下，通常，振动的周期比成像传感器的曝光时间短，因此能够使用后者的方法来求出累计强度。在得到反射激光与参照激光的干涉光的方法中，能够使用散斑干涉法或散斑剪切干涉法。在散斑干涉法中，将使从激光光源射出的激光的一部分在测定区域的近前分支出的激光用作参照激光。在散斑剪切干涉法中，针对在测定区域内的各位置处分别反射的反射激光，使用从激光光源射出的激光在该位置的附近反射的激光作为参照激光。使反射激光和参照激光中的任意激光的相位偏移来三次以上地生成所述累计强度。在此，关于相位的偏移，既可以通过使反射激光和参照激光中的仅任一方的相位偏移来进行，也可以通过以使彼此的相位不同的方式使反射激光和参照激光这双方的相位偏移来进行。相位的偏移量是任意的，但优选的是三个以上的相位的间隔接近等间隔。这样得到的每个相位的累计强度具有以下意义。在反射激光和参照激光具有完全的可干涉性(coherence)且在累计时间内反射激光与参照激光的光路差不变化的情况下，使用反射激光的累计强度I1、参照激光的累计强度I2、反射激光与参照激光的相位差通过以下式子来表示干涉光的累计强度I。I＝(I1+I2)+2(I1×I2)1/2cosφ＝A+Bcosφ…(1)(A＝I1+I2、B＝2(I1×I2)1/2)在此，A是不依赖于相位差的背景光的强度，B是干涉光的振幅。在本说明书中，将使干涉光的振幅B除以背景光的强度A所得到的B/A＝C的值称为干涉度来定义。当由于被检查物体的振动而导致反射激光被反射的位置发生变化时，与之相伴地，反射激光与参照激光的光路差发生变化。如果在累计时间内发生该光路差的变动，则干涉度降低。另外，被检查物体的振动的振幅越大，光路差的变化越大，由此干涉度的降低程度越大。由于振动的振幅根据被检查物体中的缺陷的有无而不同，因此测定区域内的各点的干涉度C的值也根据该位置处的缺陷的有无而不同。而且，由于用A、B、这三个参数来决定式(1)中的强度I，因此通过在至少三个相位下求出强度，能够求出该干涉度C(＝B/A)的值。因而，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种缺陷检测方法，其特征在于，/n在被检查物体上产生了振动的状态下，以比该被检查物体上产生的振动的周期长的时间从激光光源向该被检查物体的表面的测定区域连续地或准连续地照射激光，/n使任一个激光的相位偏移来三次以上地生成测定区域的各点的累计强度，所述测定区域的各点的累计强度是在比所述振动的周期长的累计时间内对所述激光在所述测定区域反射出的反射激光与从所述激光光源射出的参照激光发生干涉所得到的干涉光的强度进行累计而得到的，/n根据针对所述各点在三个以上的所述相位下分别求出的所述累计强度来求出干涉度的分布，基于该干涉度的分布来检测该测定区域中的缺陷。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180611 JP 2018-1108931.一种缺陷检测方法，其特征在于，
在被检查物体上产生了振动的状态下，以比该被检查物体上产生的振动的周期长的时间从激光光源向该被检查物体的表面的测定区域连续地或准连续地照射激光，
使任一个激光的相位偏移来三次以上地生成测定区域的各点的累计强度，所述测定区域的各点的累计强度是在比所述振动的周期长的累计时间内对所述激光在所述测定区域反射出的反射激光与从所述激光光源射出的参照激光发生干涉所得到的干涉光的强度进行累计而得到的，
根据针对所述各点在三个以上的所述相位下分别求出的所述累计强度来求出干涉度的分布，基于该干涉度的分布来检测该测定区域中的缺陷。
2.根据权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，
所述参照激光是使从所述激光光源射出的激光的一部分在所述测定区域的近前分支而得到的。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，
与在所述测定区域内的各位置处分别反射的所述反射激光对应的所述参照激光是在该位置的附近反射了从所述激光光源射出的激光而得到的。
4.根据权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，
所述振动是在使用了所述被检查物体的环境下在该被检查物体上产生的环境振动。
5.根据权利要求4所述的缺陷检测方法，其特征在于，
由于对所述被检查物体附加的交通载荷而产生所述环境振动。
6.根据权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，
通过激振单元对所述被检查物体施加所述振动。
7.根据权利要求6所述的缺陷检测方法，其特征在于，
...
【专利技术属性】
技术研发人员：畠堀贵秀，田窪健二，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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