CN1270160C - 用光学全息干涉实时无损测定物体残余应力的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及零件、机器部件和机械装置、各种材料的无损检验方法和设备，具体涉及基于光学全息干涉技术无损测定残余应力的方法和设备。首先，记录初始状态下物体检测区域的全息图。然后，通过将物体表面暴露在矩形高电流脉冲下，实现检测区域的检测点中的残余应力释放。最后，制作物体的严格相同区域中的干涉图。由干涉图中的条纹形状及尺寸确定检测区域的残余应力。

Description

用光学全息干涉实时无损测定物体残余应力的方法与设备

发明领域

本发明涉及零件、机器部件和机械装置、各种材料的无损检验方法和设备，具体涉及基于光学全息干涉技术无损测定残余应力的方法和设备。

背景

光学全息干涉技术很适合于无损检测机器设备上零部件、焊缝的内部缺陷，以及检测工作载荷下物体的应力，及由焊接、锻造、软钎焊等工艺过程引起的残余应力。这些应用对于诸如海上石油工业、船舶工业、加工工业、航空工业及各种类型建筑领域都是有用的。在这些场合中，强度是至关重要的，或者疲劳可能产生问题。

学术刊物“Welding Engineering”(焊接工程学)1983，Vol.12，P.26-28中给出用全息干涉方法测定物体中残余应力的技术状况的一个实例。文章描述了在物体上钻一小浅洞用于应力释放的基础上的一种典型的测定残余应力的设备和方法，文章还描述了测定在钻洞边缘和附近的物体表面位移的全息干涉技术。该方法原理可表述如下：首先将原始状态下的物体检测区域全息图记录、显影在记录介质上。其次，通过在物体上钻小洞的方式，释放物体检测区域一点的残余应力。然后，对具有初始状态下检测区域的显影像的记录介质，及对有钻洞的物体检测区域，同时分别用参考光束和物体光束照射。由出现在全息图上的干涉花样确定残余应力分量。

该设备及其操作步骤图示在图1-3。用于形成及记录物体(10)中一个区域的全息图的设备，以及在物体检测点(14)残余应力释放后，用于形成该区域的干涉图的设备如图1、图3中参考号为(1)的光学部件图示给出。该部件包括相干光源(2)，带有形成参考光束(5)和物体光束(6)的光学元件(3-4)的全息干涉仪，及记录介质(7)。所有部件都相互关联地刚性连接。光学部件还包括精密设备的响应部分(8)，该设备用于使在物体(10)上的光学部件在待检测区域上方精确定位(精密设备的相应接受部分(9)固定在物体(10)上)。在检测点(14)上钻洞设备如图2中的机械部件(11)图示给出。洞的典型尺寸：直径为1-3mm，深度最高至直径的1.5-2.0倍。此外，还有显示与观察干涉图的仪器(在此为一个TV-相机(12)和一个显示屏(13))。

设备操作可分为三步。第一步是物体检测区域的全息图的记录；第二步是所研究物体区域中检测点的残余应力释放；第三步是所研究物体区域干涉图的形成，及所研究区域的点内残余应力确定。让我们逐步考察设备的操作。

第一步

首先，将精密设备的接收部分(9)固定在物体(10)的检测区域上(见图1)。然后，通过将精密设备的响应部分(8)连接到接收部分(9)上，将光学部件(1)安装在物体(10)的检测区域上方，记录检测区域的全息图。整个过程按照如下方法进行：

用微透镜(3)将相干光源(2)的光束扩张。扩张光束的一部分被反射镜(4)反射到记录介质(7)。通常，这部分被命名为参考光束(5)。扩张光束的另一部分射到物体的检测区域(14)，并从那一点反射到记录介质(7)。这部分被命名为物体光束(6)。当物体光束与参考光束相遇，就发生干涉，产生物体的所研究区域的全息图像。该图像用记录介质(7)记录和显影。

全息图像显影之后，所研究区域的全息图就能被复原(即由物体的检测区域散射的光波，在记录介质(7)后面复原)。为了此目的，需要用参考光束(5)照射记录介质(7)(它含有显影过的全息图像)。

光路图是这样选定的，使得对于物体表面法线方向位移，具有最大的灵敏度。完成所研究区域的全息图像记录之后，将光学装置(1)从物体表面移开。

第二步

将机械部件(11)安装到物体的研究区域上(见图2)，用该装置在物体(10)的检测点(14)处钻一小而浅的洞。由于洞边缘附近残余应力释放，致使在洞的周围所研究区域的表面发生形变，测定洞边缘表面位移的法线分量。

第三步

首先，利用精密设备(8，9)，将光学装置(1)非常精确地重新安装到检测第一步所具有的原始位置。安装误差应小于一个波长。然后，用参考光束(5)照射记录介质(记录介质上有所研究的物体区域初始状态的显影过的全息图像)，同时用物体光束(6)照射有钻洞的所研究区域。

于是，由物体的检测区域散射的两束光波将同时到达记录介质(7)背面。两束光波中之一对应于由原始状态下(钻洞之前)物体的所研究区域散射的光波。而另一束光波对应于由有钻洞的物体的所研究区域散射的光波。作为这些光波干涉结果，形成了(见图3)可以观察的所研究区域的干涉图(15)。例如，用TV-相机(12)和由合适的装置(13)显示。从干涉图上，可以测定洞边缘的表面位移法线分量。在所考虑的任一方向，例如，沿X-轴，洞边缘的表面位移(W_x)法线分量将等于干涉条纹数(N)(在所选择方向观察到的)，乘以波长(L)的一半，并被物体光束(6)的入射角的正弦除之。残余应力就可以用洞边缘的位移法线分量测定值计算得到。这可以按如下方法完成。

在焊缝情况下，例如铝板，主残余应力Q_XX，Q_YY分别指向平行和垂直于焊缝。干涉图由相互垂直的两对波瓣(15)构成，该两对波瓣被图示显现在显示屏(13)上(见图3)。在这种情况下，主应力Q_XX，Q_YY从简化的理论表达式(1)和(2)通过使用实验测定的洞边缘的表面位移法线分量W_X和W_Y，并且假定钻洞深度(h_s)小于或等于洞半径(r_s)确定：

$Q_x=\frac{\mathrm{Wx}}{W_{1x}}\[r_1/r_s\]\{E/E_{\mathrm{AL}}\}---\left(1\right)$

$Q_y=\frac{\mathrm{Wy}}{W_{2x}}\[r_1/r_s\]\{E/E_{\mathrm{AL}}\}---\left(2\right)$

其中r₁为干涉图中接近孔边缘近程黑色波带的坐标值，W_1x，W_2x为两个参量，它们等于首先施加在X-轴方向(当确定W_1x时)单位应力时，洞边缘沿X-轴表面位移法线分量；然后，施加在Y-轴方向(当确定W_2x时)单位应力时，洞边缘沿X-轴表面位移法线分量，并且根据所研究的材料，在单位应力下，从W_2x，W_1x与r_s对h_s的比值的理论依赖关系可以得到。E和E_AL分别为所研究材料和铝的弹性模量。

然而，上述测定残余应力的方法和仪器存在实质性的缺点：

1)必须在要检测残余应力的物体上钻洞。因此，该方法是破坏性的测试，这对许多物体和应用来说，很显然，是无法接收的。

2)钻洞之前，必须将带有全息干涉仪的光学装置，从物体的所研究区域移开，再非常精确地重新安装到它原始位置。这样，一方面大大增加测量的时间耗费，因此，残余应力的测定不能在实时尺度内完成。另一方面，为了使光学装置在物体的所研究区域上定位，需要使用非常精确的调节精密设备。

为消除上述缺点，在测定残余应力的设备方面所做的改进，在授予Pechersky的专利US 5432595中予以描述。该设备及其操作步骤，在图4-6中图解给出。由图看到，该设备具有与上述设备(图1-3)相类似的光学部件。而机械部件被红外辐射(IR)的脉冲光源(16)和反射镜(17)所代替。反射镜使IR-脉冲对准选定的物体上的检测点。

设备操作也由三步组成，即记录物体检测区域的全息图(见图4)，接着释放检测点的残余应力(见图5)，最后形成所研究区域的干涉图(图6)。在这种情况下，用IR-脉冲辐射加热检测点，直到物质转变为塑性状态的温度，来达到残余应力的释放。与上述方法不同，该方法消除了在第一步与第三步全息图记录之间，需要移开全息装置(1)的步骤。因此，实际上在实施检测点的IR-脉冲辐射之后，一瞬间，即在实时尺度内获得检测区域的干涉图。

但是，这种设备与方法也具有不容忽视的缺点，可以概括如下：

1)在IR-脉冲辐射区域上，能量分布偏离于矩形，以及热量从IR-脉冲辐射的物体检测点耗散，于是导致残余应力释放点的边界模糊不清。这就不能利用公式(1)和(2)，由表面位移法线分量的测量结果，定量确定残余应力。这也使从表面位移法线分量的测定，得到相继的定量确定残余应力的解析表达式成为问题，致使难以确定物体特定点的残余应力。

2)由于加热检测点直到释放残余应力，转变为塑性状态的温度，则被局限于加热点外边的残余应力作用，不仅在加热点周围，而且加热点本身都将发生物体表面形变。这是上述给出的结论的另一个证据，即这种设备不能利用公式(1)和(2)给出的解析表达式。因为这两个公式适用条件是，假设在有明显边界的点内产生应力释放，并且释放应力的区域不发生形变。进而，由于确定应力释放区域边界的不准确性，应力释放区域内物质转变为塑性状态，及应力释放区域形变，致使要得到定量确定残余应力的新解析表达式的问题很复杂。这就让我们设想所要考虑的设备，最多也只能用于显示残余应力。

3)在用IR-脉冲加热到转变温度期间，被辐射斑点内部发生的结构变化将产生新的应力。这些新的应力和残余应力一起被局限在残余应力释放区域外面，使被辐射区域及其周围形变。因此，从被辐射斑点外面法线位移分量的分布，不仅不能定量确定残余应力，而且甚至不能确定主残余应力方向。例如，在焊缝和前面所述的确定残余应力的设备情况下，干涉图(15)(见图3)的波瓣对应于主残余应力方向。而用该设备，干涉图(围绕焊缝残余应力释放区域)很复杂，完全不同于图3所表示的。因此，实际上，不可能确定主残余应力方向。

发明目的

本发明的主要目的是用克服上述缺点的全息干涉技术，提供一种设备和方法，实际无损实时测定材料中残余应力。

用能在物体的一个有明显边界区域内释放残余应力的全息干涉技术，提供一种设备和方法，实行材料中残余应力的无损实时测定，也是本发明目的之一。

本发明的另一个目的是用可以使用方程(1)与(2)所给出的计算残余应力的简单表达式的全息干涉技术，提供一种设备和方法，实行材料中残余应力的无损实时测定。

附图简述

图1示出用根据目前本领域技术水平的光学全息干涉技术，实行物体中残余张力测定的设备的光路图及框图。图示测定方法的第一步，记录初始状态下，物体检测区域的全息图像。

图2示出用根据目前本领域技术水平的光学全息干涉技术，实行物体中残余张力测定的设备的机械部件的框图。图示测定方法的第二步，为释放残余应力，在物体的检测点钻洞。

图3示出用根据目前本领域技术水平的光学全息干涉技术，实行物体内残余应力测定的设备的光路图及框图。图示测定方法的第三步，获得物体检测区域的干涉图。

图4-6示出用根据US专利5432595的光学全息干涉技术，实行物体内残余张力测定的设备的光路图及框图。图4显示测定方法的第一步，图5为第二步，图6为第三步。

图7示出用根据本发明的光学全息干涉技术，实行物体中残余张力无损测定的设备的光路图及框图。图示测定方法的第一步，记录物体检测区域的参照全息图像。

图8示出用根据本发明的光学全息干涉技术，实行物体中残余张力无损测定的设备的光路图及框图。图示测定方法的第二步，无损释放物体检测点的残余应力。

图9示出用根据本发明的光学全息干涉技术，实行物体中残余张力的无损测定的设备的光路图及框图。图示测定方法的第三步，得到物体检测区域的干涉图。

图10表示在铝板平板的焊缝处产生干涉图的一个实例。其中按照本发明进行了残余应力的无损释放。

发明简述

本发明的目的可由如下叙述中所揭示的设备和方法达到。

本发明提供了一种用实时光学全息干涉技术测定物体检测区域残余应力的方法，其中，首先，记录初始状态下物体检测区域的全息图，接着在检测区域中的一小部位内，释放残余应力，检测区域的干涉图形成之后，从干涉图形可以确定释放了残余应力的部位边界一点的表面位移法线分量，进而，用法线分量，使用理论表达式(1)和(2)，可以计算出释放的残余应力，

$Q_x=\frac{\mathrm{Wx}}{W_{1x}}\[r_1/r_s\]\{E/E_{\mathrm{AL}}\}---\left(1\right)$

$Q_y=\frac{\mathrm{Wy}}{W_{2x}}\[r_1/r_s\]\{E/E_{\mathrm{AL}}\}---\left(2\right)$

其特征在于，使物体检测区域的一小部位表面，暴露在电流脉冲下，实现残余应力释放，其中电流脉冲具有矩形形状，脉冲参数范围：脉冲振幅为1.5-20kA，脉冲持续时间为10^-6-2×10^-1s，重复频率为大于0Hz至低于100Hz，

其中Q_x是沿X-轴方向的主残余应力，Q_y是沿Y-轴方向的主残余应力，W_x、W_y为释放了残余应力的部位边界一点的表面位移法线分量，检测区域的深度h_s小于或等于检测区域半径r_s，r₁为干涉图中接近检测区域边缘近程黑色波带的坐标值，W_1x，W_2x为两个参量，它们等于首先在X-轴方向，然后在Y-轴方向施加单位应力，检测区域沿X-轴方向表面位移法线分量；并且根据所研究的材料，在单位应力下，从W_2x，W_1x与r_s对h_s的比值的理论依赖关系可以得到，而E和E_AL分别为所研究材料和铝的弹性模量。优选当在铝物体情况下，电流脉冲振幅为2kA，持续时间为0.15s。

本发明还提供了一种使用光学全息干涉技术，实行物体检测区域中残余应力的实时无损测定的设备，包括含有相干光源、全息干涉仪、记录介质的光学部件，在物体检测区域的一小部位内释放残余应力的部件，及将光学部件固定在物体上的设施，其特征在于，用于残余应力释放的部件是一个电子部件(18，19)，它被集成在光学部件之中，可以在上面的复原位置和下面的放下位置之间移动，在放下的位置，它与物体的检测区域建立起电接触，以在检测区域中一小部位(14)处，将电流脉冲加到物体表面，其中所述电流脉冲具有矩形形状，脉冲参数范围：脉冲振幅为1.5-20kA，脉冲持续时间为10^-6-2×10^-1s，重复频率为大于0Hz至低于100Hz。优选与物体检测表面相接触的供电电极部件的形状为半径为1.5-5mm的半球形。

在一个优选的实施方案中，用于残余应力释放的部件包括：

-一个电流矩形脉冲发生器，和

-一个带有夹紧器件的供电电极，夹紧器件与脉冲发生器电连接，以提供电流矩形脉冲经过供电电极与物体检测区域表面之间接点的通路，用于残余应力的“位错”释放，优选与脉冲发生器连接的供电电极，可以为物体检测区域表面提供矩形电流脉冲。

在一个优选的实施方案中，该设备具有将光楔引入参考光束光路用于确定表面位移法线分量符号的设施。

本发明的目的可通过使物体检测区域的一定部位(检测点)，经受残余应力的“位错”释放达到。要得到这一结果的优选方法，是让物体检测点经受高电流脉冲。因为这样可以很快释放残余应力，并且无需移动光学装置。在暴露在电脉冲期间，发生能量由定向行进的电子转换到位错。这种现象及检测区域(电子流通过)的冲击压缩的磁动力学效应，导致位错的定向运动和残余应力释放。因此实现残余应力释放，而不引起材料转变为塑性。并且，可以形成具有明显边界的区域。因此，如果采用类似于现有技术中所描述的光学部件，同时装置也包括在物体表面检测点加电脉冲来释放残余应力的设备，就克服了上述设备和方法的缺点。还可以在利用方程(1)与(2)给出的解析表达式计算残余应力时，使用公认的经验，以及使用应力释放区域边界的表面位移法残分量的实验测定结果。

发明详述

现在，参考图7-9，更详细地描述本发明。具有权利要求的设备的光路图和框图表示于图7。由图可见，该设备由光学部件(1)和残余应力的“位错”释放的电子部件组成。用光学部件(1)形成并记录物体一个区域的全息图，及形成释放残余应力后的上述区域的干涉图。光学部件由相干光源(2)，具有形成参考光束(5)及物体光束(6)的光学元件(3-4)的全息干涉仪，和记录介质(7)组成。光学部件(1)中的所有元件都互相刚性连接。光学部件还包括为定位，并使之固定在物体(10)上的设备(8)。用于残余应力的“位错”释放的电子部件用于在物体某一区域(检测区域)内残余应力的无损释放。电子部件包括能产生高电流矩形脉冲发生器(18)(脉冲参数范围：振幅2-10kA，脉冲持续时间0.005-0.2s，重复频率0.1-100Hz)和供电电极(19)。该电极带有与发生器相连的夹紧器件。供电电极的基极由半径为1.5-5mm的半球制成。供电电极和夹紧器件，在结构上，都被安装在光学部件(1)里面。

如同现有技术方法，用于实行残余应力的无损测定的权利要求的方法分为三步：记录初始状态下，物体检测区域的全息图像；释放检测区域的一小部位内的残余应力；形成检测区域的干涉图。可用干涉图确定释放残余应力的区域边界的表面位移法线分量，进而，用表面位移法线分量能计算得到释放的残余应力。

第一步(见图7)在许多方面类似于上述给出的现有技术方法的第一步。因此，在此不再予以描述。我们要知道的一切是，存贮在记录介质(7)中的残余应力释放前物体检测区域的全息图像，和包括把其提升到较高位置的带有夹紧器件的供电电极(19)的光学部件(1)。

第二步是残余应力释放。在这一步(见图8)，将带有夹紧器件的供电电极(19)降低到使物体检测点与电极相连接。然后，为了在检测点的一小部位(0.5-1mm)内释放残余应力，发送电流脉冲通过连接点。脉冲发射之后，再将带有夹紧器件的供电电极(19)提升到它的较高位置。

在第三步(见图9)中，通过同时用参考光束(5)照射记录介质(含有初始状态下，物体检测区域的显影全息图像)，和用物体光束(6)照射物体检测区域(残余应力释放之后)，形成物体检测区域的干涉图。于是，在记录介质(7)背面，同时存在两束光波。其中之一对应于残余应力释放前，物体检测区域散射的光波，另一个对应于残余应力释放后，物体检测区域散射的光波。这两束光波干涉结果，形成物体检测区域的干涉图。可以用，例如，TV-相机(12)记录下来。为了研究，也可以将干涉图传送到显示器(13)。

作为实例，图10示出释放残余应力的两平面铝板间焊缝的所研究区域的干涉图照片。利用干涉图确定释放残余应力的区域边界的表面位移法线分量。在选定的方向，释放残余应力的区域边界的表面位移法线分量，等于干涉条纹数(在选择方向观察)乘波长的1/2，再被物体光束入射角的正弦除之。用上述法线分量和方程(1)与(2)给出的解析表达式，就可以计算出残余应力。

得到干涉图之后，通过逐步将光楔引入参考光束(5)光路中，增加参考光束(5)光程，则该设备也能用来确定释放残余应力的区域边界的表面位移法线分量的正负号。当这种情况出现，如果在干涉图中所选择方向的干涉条纹数增加，则这对应于表面位移法线分量的负号(表面位移对应于凹陷)。相应地，如果干涉条纹数减少，则它对应于表面位移法线分量的正号(表面位移对应于凸起)。

应当指出，实际上，不可能将第二步的结束与第三步的开始区分开。因为使供电电极升到高位之后，马上第三步就开始了。第一步，记录介质中的全息图像显影也很快，约为5毫秒或更少(见申请者的相应挪威专利申请No.19995273)。因此，测定残余应力的全部时间耗费约为0.1秒(不包括将光学装置固定在物体上)。这一过程如此之快，以致我们可以认为是实时测定。所以，根据本发明的设备与方法，也能实行工作载荷下固体中残余应力的实时监测。

实施例

测量平铝板间焊缝中残余应力。氦-氖激光器(输出功率5mw)提供相干光束，使用以无定形分子半导体为基础的AMS-胶片为记录介质。在申请人的挪威专利申请No.19995273中描述了这种胶片。AMS胶片是由92wt％含有环氧丙基咔唑和5wt％的丁基甘油乙醚的共聚物掺杂5wt％的9-(4-十二烷基-羟苯基-1，3-硒杂硫醇-2-亚基)-2，5，7-三硝基芴-4-羧酸酯和3wt％的十六烷基-2，7-二硝基-二氰亚甲基芴-4-羧酸酯制成。

焊缝检测区域的全息图记录和显影之后，要实施残余应力释放。为此目的，使具有0.15s脉冲持续时间和2kA振幅的电流脉冲，通过供电电极与物体检测区域之间的接触点。

包含释放应力部位的焊缝的所研究区域的干涉图像表示于图10。可以发现，干涉图含有两对相互垂直的波瓣。波瓣表示沿焊缝(X-轴)和垂直于焊缝(Y-轴)的主应力方向。在干涉图中心有一个直径为1.4mm的无条纹斑。它对应于释放残余应力的部位。利用图10的干涉图像，在X-轴与Y-轴的交叉点，确定释放残余应力部位边界的表面位移法线分量。再用解析表达式(1)和(2)，计算主残余应力为Q_XX＝-10,572，Q_YY＝2,241kP/mm²。

使用传统技术，对同样的焊接进行测试来检验这些结果。它们给出类似于图10所示的干涉图像。由于新得到的干涉图形确定主应力方向，与图10所示的相当一致。并且，测量扩残余应力仅相差20％。统计得出同样结果。使用权利要求的设备和现有技术，重复测定平铝板焊缝的残余应力，测量残余应力之间平均相差同样为20％。

虽然通过实施例和“框图”图示描述了本发明，但应当了解本发明的主要范围，是想用电脉冲在物体的有明显边界的区域，实现无损释放残余应力。按照这种方法，无须挪动和再放置光学装置。当然，有许多方法将电极加到检测点及收回。并且，也有几种方式排布光学部件中的各种部件。也可通用几种其它方式，对物体检测区域表面施加具有所述参数的电脉冲。对于本领域的技术人员来说，这些选择是显而易见的。因此，应当认为它们被包括在本发明的主要范围之中。

Claims (7)

1.一种用实时光学全息干涉技术测定物体检测区域残余应力的方法，其中，首先，记录初始状态下物体检测区域的全息图，接着在检测区域中的一小部位内，释放残余应力，检测区域的干涉图形成之后，从干涉图形可以确定释放了残余应力的部位边界一点的表面位移法线分量，进而，用法线分量，使用理论表达式(1)和(2)，可以计算出释放的残余应力，

$Q_x=\frac{\mathrm{Wx}}{W_{1x}}[r_1/r_s]\{E/E_{\mathrm{AL}}\}---\left(1\right)$

$Q_y=\frac{\mathrm{Wy}}{W_{2x}}[r_1/r_s]\{E/E_{\mathrm{AL}}\}---\left(2\right)$

其特征在于，使物体检测区域的一小部位表面，暴露在电流脉冲下，实现残余应力释放，其中电流脉冲具有矩形形状，脉冲参数范围：脉冲振幅为1.5-20kA，脉冲持续时间为10^-6-2×10^-1s，重复频率为大于0Hz至低于100Hz，

其中Q_x是沿X-轴方向的主残余应力，Q_y是沿Y-轴方向的主残余应力，W_x、W_y为释放了残余应力的部位边界一点的表面位移法线分量，检测区域的深度h_s小于或等于检测区域半径r_s，r₁为干涉图中接近检测区域边缘近程黑色波带的坐标值，W_1x，W_2x为两个参量，它们等于首先在X-轴方向，然后在Y-轴方向施加单位应力，检测区域沿X-轴方向表面位移法线分量；并且根据所研究的材料，在单位应力下，从W_2x，W_1x与r_s对h_s的比值的理论依赖关系可以得到，而E和E_AL分别为所研究材料和铝的弹性模量。

2.权利要求1的方法

其特征在于，当在铝物体情况下，电流脉冲振幅为2kA，持续时间为0.15s。

3.一种使用光学全息干涉技术，实行物体检测区域中残余应力的实时无损测定的设备，包括含有相干光源、全息干涉仪、记录介质的光学部件，在物体检测区域的一小部位内释放残余应力的部件，及将光学部件固定在物体上的设施，其特征在于，用于残余应力释放的部件是一个电子部件(18，19)，它被集成在光学部件之中，可以在上面的复原位置和下面的放下位置之间移动，在放下的位置，它与物体的检测区域建立起电接触，以在检测区域中一小部位(14)处，将电流脉冲加到物体表面，其中所述电流脉冲具有矩形形状，脉冲参数范围：脉冲振幅为1.5-20kA，脉冲持续时间为10^-6-2×10^-1s，重复频率为大于0Hz至低于100Hz。

4.权利要求3的设备

其特征在于，与物体检测表面相接触的供电电极部件的形状为半径为1.5-5mm的半球形。

5.权利要求4的设备

其特征在于，用于残余应力释放的部件包括：

-一个电流矩形脉冲发生器，和

-一个带有夹紧器件的供电电极，夹紧器件与脉冲发生器电连接，以提供电流矩形脉冲经过供电电极与物体检测区域表面之间接点的通路，用于残余应力的“位错”释放。

6.权利要求5的设备

其特征在于，与脉冲发生器连接的供电电极，可以为物体检测区域表面提供矩形电流脉冲。

7.权利要求4-6中任一项的设备

其特征在于，该设备具有将光楔引入参考光束光路用于确定表面位移法线分量符号的设施。

Images