Использование лазерной интерферометрии в строительстве

Лазерная интерферометрия с успехом используется в строительстве для определения деформирования объектов при их нагревании, увлажнении и при других изменениях. В основу метода положена голографическая регистрация различных состояний исследуемых объектов.

Объект освещают расширенным пучком когерентного лазерного излучения (опорной волной). Отражённую от него световую волну вместе с опорной волной, минующей объект, регистрируют на фотопластинку – голограмму. Отраженная объектом световая волна является оптической копией объекта, несущей информацию об его форме, размерах и местоположении. Для изучения происшедших с объектом изменений производят двукратную регистрацию отраженной от него световой волны на одну и ту же голограмму: до и после изменений объекта. Такая голограмма позволяет восстановить одновременно обе волны, отраженные от объекта в двух его различных состояниях. Эти волны вследствие интерференции образуют на полученном голографическом изображении определенную картину интерференционных полос, отображающую изменение формы, размеров и местоположения объекта. Полученную информацию путём соответствующей расшифровки интерферограммы используют для построения поля перемещений (деформаций) на поверхности объекта. В другом варианте этого метода записанное на голограмме изображение объекта в его исходном состоянии пространственно совмещают с самим реальным объектом. Это даёт возможность наблюдать интерференцию волны, рассеянной объектом, с волной, записанной на голограмме. Таким образом, происходящие с объектом изменения в реальном времени отображаются в картине интерференционных полос на объекте.

Достоинства метода голографической лазерной интерферометрии заключаются в высокой точности измерения деформаций, составляющей 0,1 мкм; возможности исследования реальных материалов и изделий без какой-либо специальной подготовки их поверхности и отсутствием контакта с исследуемой поверхностью. Метод универсален и эффективен при решении различных задач в строительстве: исследование процессов разрушения и коррозии материалов; изучение остаточных деформаций и напряжений; дефектоскопия изделий; изучение вибраций конструкций; решение задач теории упругости и термоупругости.

Ценное достоинство голографической лазерной интерферометрии по сравнению с другими методами – отсутствие каких-либо специальных требований к типу материалов и качеству поверхности исследуемых объектов. Это дает возможность изучать сложные деструкционные процессы, связанные с влагопереносом и фазовыми превращениями в строительных материалах и конструкциях на реальных объектах.

Таким образом, рассмотренная методика является довольно перспективной и с её помощью могут быть получены в ряде случаев результаты, которых не удается достичь другими методами.