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公开(公告)号：CN102866144A
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201110185407.2
申请日：2011-07-04
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： G01N21/71
摘要： 本发明公开了一种固体材料表面疲劳裂纹的无损检测方法，在扫查光源的每步扫查过程中，通过检测激发光源激发的声表面波信号在激光加热以及冷却两种情况下的变化，以实现微裂纹的检测。具体来说，在使用扫描激光源法在样品表面进行扫查时，在每步扫查中，通过分别观察接收点在加热和冷却的情况下所接收到的由激发源所激发的声表面波信号来检测裂纹的存在，然后通过移动激发、加热以及检测源，以实现待测样品表面的二维扫查。本发明不仅提高了对疲劳裂纹的检测灵敏度，理论上可以检测纳米量级的裂纹，而且声表面波在热弹机制下非接触激发，避免材料产生过热现象，从而实现无损检测。
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公开(公告)号：CN111157617A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201911151672.1
申请日：2019-11-21
申请人： 南京理工大学
发明人： 沈中华 , 刘祥恩 , 阿历克塞·洛莫诺索夫 , 倪辰荫
IPC分类号： G01N29/04
摘要： 本发明公开了一种测量固体材料温度相关杨氏模量的系统及方法，使用脉冲激光加热材料，调整脉冲激光的能量密度可以在激光辐照区域以及近表面区域使材料温度升高到接近熔点温度，在材料内部沿着深度方向产生从室温变化到接近材料熔点的温度梯度，基于材料吸收脉冲激光可在材料近表面区域形成温度梯度的原理，以及表面波在非均匀介质中传播的色散特性，测量固体材料温度相关杨氏模量。本发明克服了传统方法中加热炉只能加热材料到1000℃的限制，可以一次性得到材料温度相关杨氏模量，实现对材料的非接触式测量，并且不会对固体材料表面造成任何损伤。
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公开(公告)号：CN116087113A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310176935.4
申请日：2023-02-28
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： G01N21/21 , G01N21/01 , G01N21/41 , G01N21/552 , G06F17/10
摘要： 本发明公开了一种基于表面等离子体共振的偏振参数成像检测装置及检测方法。所述检测方法为：由光源系统发出功率稳定且波长可控的光束，光束进入准直系统后输出为准直光束，准直光束经过偏振系统中的起偏器转变为线偏振光，线偏振光进入棱镜耦合传感系统受微流池系统中各种样品的影响，激发不同程度的表面等离子体共振效应后出射，出射光束经过偏振系统中的波片和检偏器，被光电探测系统中的光电探测器接收成像。根据光强图像利用偏振参数成像算法反演计算出一系列与出射光束振幅和相位相关的偏振参数图像，从而实现对微流池系统中各种样品的检测。本发明具有高通量、高检测灵敏度、低检测限和宽检测范围的优点。
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公开(公告)号：CN111829958B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202010678241.7
申请日：2020-07-15
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： G01N21/17
摘要： 本发明公开了一种基于光偏转原理的光纤耦合式表面扰动探测系统，包括：探测光产生模块，用于在样品表面产生探测光；表面扰动激发模块，用于激发样品表面产生表面扰动；扰动探测模块，用于探测扰动信息；扫描模块，用于实现样品表面的扫描扰动及探测。连续光纤激光器发出的探测光，经环形器传输到探测头，再聚焦到样品表面。当样品表面由于外部作用产生形变时，从样品表面反射的探测光发生偏转，耦合进探测头的光强减小，从而实现表面扰动探测。本发明利用光纤组成探测系统，降低了环境噪声的影响，且结构更简单，方便移动；在光纤耦合处实现探测光偏转情况的检测，相较自由空间光偏转技术，可以探测各种方向的偏转。
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公开(公告)号：CN111157617B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN201911151672.1
申请日：2019-11-21
申请人： 南京理工大学
发明人： 沈中华 , 刘祥恩 , 阿历克塞·洛莫诺索夫 , 倪辰荫
IPC分类号： G01N29/04
摘要： 本发明公开了一种测量固体材料温度相关杨氏模量的系统及方法，使用脉冲激光加热材料，调整脉冲激光的能量密度可以在激光辐照区域以及近表面区域使材料温度升高到接近熔点温度，在材料内部沿着深度方向产生从室温变化到接近材料熔点的温度梯度，基于材料吸收脉冲激光可在材料近表面区域形成温度梯度的原理，以及表面波在非均匀介质中传播的色散特性，测量固体材料温度相关杨氏模量。本发明克服了传统方法中加热炉只能加热材料到1000℃的限制，可以一次性得到材料温度相关杨氏模量，实现对材料的非接触式测量，并且不会对固体材料表面造成任何损伤。
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公开(公告)号：CN110672047B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201910982656.0
申请日：2019-10-16
申请人： 江苏省特种设备安全监督检验研究院 , 南京理工大学
IPC分类号： G01B17/02
摘要： 本发明公开了一种高温金属材料厚度的激光超声测量方法，基于激光超声技术，通过对纵波脉冲信号在样品内传播时间的高精度探测，从室温到480℃的温度范围内实现了多块样品的厚度测量。在某一温度下，首先使用脉冲激光线源辐照于样品表面激发超声并实现扫查，使用基于多普勒频移的激光干涉测振仪探测多模态超声波传至探测点的位移。综合考虑扫查激发点‑探测点之间距离、超声纵波渡越时间等参数，拟合得到样品厚度。多温度下、不同厚度的多样品测量结果显示，这一方法可实现误差小于1.5％的高精度厚度测量，且这一方法不依赖于超声纵波在样品中传播速度的测量，不需要考虑声速测量误差和材料温度升高时引起的声速改变对测厚结果的影响。
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公开(公告)号：CN102866144B
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201110185407.2
申请日：2011-07-04
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： G01N21/71
摘要： 本发明公开了一种固体材料表面疲劳裂纹的无损检测方法，在扫查光源的每步扫查过程中，通过检测激发光源激发的声表面波信号在激光加热以及冷却两种情况下的变化，以实现微裂纹的检测。具体来说，在使用扫描激光源法在样品表面进行扫查时，在每步扫查中，通过分别观察接收点在加热和冷却的情况下所接收到的由激发源所激发的声表面波信号来检测裂纹的存在，然后通过移动激发、加热以及检测源，以实现待测样品表面的二维扫查。本发明不仅提高了对疲劳裂纹的检测灵敏度，理论上可以检测纳米量级的裂纹，而且声表面波在热弹机制下非接触激发，避免材料产生过热现象，从而实现无损检测。
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公开(公告)号：CN102297898A
公开(公告)日：2011-12-28
申请号：CN201110125960.7
申请日：2011-05-17
申请人： 南京理工大学
发明人： 沈中华 , 董利明 , 倪辰荫 , 阿雷克塞·罗莫诺索夫 , 倪晓武
IPC分类号： G01N29/07
摘要： 本发明公开了一种利用激光超声波精确测定金属的三阶弹性常数的方法，在无应力状态和有应力状态下，分别测定激光激发的纵波、横波、表面波的波速；利用无应力状态下测得的表面波、纵波和横波波速，根据声弹性理论和瑞利方程计算金属的二阶弹性常数和密度；利用有应力状态下测得的纵波、横波、表面波的超声波波速，引入等效二阶弹性常数和独立测量的线性热膨胀系数，最后根据声弹性理论计算三阶弹性常数。本发明利用脉冲激光线源激发声表面波，在热弹机制下非接触激发，避免材料产生过热现象，从而实现无损检测；通过采集大量传播了不同距离的声表面波数据，利用相关函数法计算声表面波波速和声波传播距离，可以大大减小由声表面波到达时间取值的误差，提高了声波波速的测定精度。
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公开(公告)号：CN102012401A
公开(公告)日：2011-04-13
申请号：CN201010191680.1
申请日：2010-06-04
申请人： 南京理工大学
发明人： 沈中华 , 董利明 , 阿雷克塞.罗莫诺索夫 , 倪辰荫 , 倪晓武
摘要： 本发明公开了一种固体材料非均匀性质的无损检测方法，通过探测N个由激光激发并传播不同距离的声表面波信号，N≥2；对获取的N个传播不同距离的声表面信号数据进行处理，即首先把每个信号离散傅里叶变换为振幅谱和相位谱，得到各频率成分下与波传播距离xi相关的N个振幅值Ai(i＝1…N)和N个相位值其中相位是距离xi的函数；通过最小二乘法把各频率下相位和距离的关系拟合成直线；各频率时的相速度则为f为频率，k为直线的斜率，根据各频率的相速度值Cf得到色散曲线，从而反映了固体材料的非均匀性质。本发明不仅增大了频率范围，因此提高探测材料非均匀性的空间分辨率，而且声表面波在热弹机制下非接触激发，避免材料产生过热现象，从而实现无损检测。
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