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专利名称：金属组织以及材质的测量装置及测量方法
技术领域：
本发明涉及一种利用由脉冲激光激励的超声波来进行的金属组织以及材质的金属组织以及材质的测量装置及测量方法。
背景技术：
利用超声波的金属组织以及材质的测量逐渐得到了广泛应用。例如，专利文献I中揭示了利用以下原理来测定钢板的晶粒直径的晶粒直径测定装置，即，激励超声波并使其在钢板内传播后，其衰减特性会因钢板的晶粒直径而不同。已知超声波的衰减、晶粒直径、及超声波的频率通常遵从以下(式I)所示的散射定律。数学式I
权利要求
1.一种金属组织以及材质的测量装置，其特征在于，包括: 脉冲激光振荡器，该脉冲激光振荡器产生第一激光； 光分离部，该光分离部将产生的所述第一激光分成多束分离光； 多条光路，使由所述光分离部分离出的分离光分别在该多条光路上进行传播，且该多条光路的光传播时间不同； 聚焦部，该聚焦部使分别在所述多条光路上传播的多束分离光重叠照射到被测定材料的同一位置； 激光干涉仪部，该激光干涉仪部向所述被测定材料照射第二激光，并基于从所述被测定材料反射及散射过来的第二激光与基准光进行干涉所产生的光量变化，来对由所述第一激光所激励出并在被测定材料的内部传播的超声波进行检测；以及 波形分析部，该波形分析部基于由所述激光干涉仪部所检测出的超声波来计算所述被测定材料的金属组织及材质。
2.如权利要求1所述的金属组织以及材质的测量装置，其特征在于: 还包括光路长度变更部，该光路长度变更部对所述多条光路中的至少一条光路的长度之差进行变更。
3.如权利要求1所述的金属组织以及材质的测量装置，其特征在于: 在所述多条光路中的至少一条光路上包括高折射率材料。
4.如权利要求1所述的金属组织以及材质的测量装置，其特征在于: 所述多条光路中，第一光路与光传播时间比之更长的第二光路的长度之差不同于第二光路与光传播时间比之更长的第三光路的长度之差。
5.一种金属组织以及材质的测量方法，其特征在于， 将第一激光分成多束分离光， 使所述分离光分别在光传播时间不同的多条光路上传播， 使分别在所述多条光路上传播的多束分离光照射到被测定材料的同一位置， 向所述被测定材料照射第二激光， 基于从所述被测定材料反射及散射过来的第二激光与基准光进行干涉所产生的光量变化，来对由所述第一激光所激励出并在被测定材料的内部传播的超声波进行检测， 分析所述超声波的检测波形，并计算所述被测定材料的金属组织及材质。
全文摘要
本发明包括脉冲激光振荡器(11)，该脉冲激光振荡器产生第一激光；光分离部，该光分离部将产生的第一激光分成多束分离光；多条光路(12、13、14、15、16)，使由光分离部分离出的分离光分别在该多条光路上进行传播，且该多条光路的光传播时间不同；聚焦部，该聚焦部使分别在多条光路上传播的多束分离光重叠照射到被测定材料(100)的同一位置；激光干涉仪部(30)，该激光干涉仪部向被测定材料(100)照射第二激光，并基于从被测定材料(100)反射及散射过来的第二激光与基准光进行干涉所产生的光量变化，来对由第一激光激励出并在被测定材料(100)的内部传播的超声波进行检测；以及波形分析部(32)，该波形分析部基于由激光干涉仪部(30)所检测出的超声波来计算被测定材料(100)的金属组织及材质。
文档编号G01N29/00GK103154720SQ20108006954
公开日2013年6月12日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者佐野光彦 申请人:东芝三菱电机产业系统株式会社