本文介紹了利用激光干涉全場測試應力和強度的技術；整套系統(tǒng)綜合利用了最先進的光電子和計算機技術成就；靈敏度達4800線/mm，實現了等位移線的全場自動采集、瞬時凍結、適時處理等，可快速提取應變、應力和應力強度因子等，獲得豐富信息；解決了在工程現場應用的問題，并實現了儀器化和智能化。

　　1 引言

　　目前在油田現場上廣泛應用的電測技術屬于點測法，而在應力分布比較復雜、危險點位置難于確定的許多情況下，都愈來愈要求采用能給出全場位移、應變的光測方法。云紋法雖然能進行實時的靜動態(tài)載荷下的全場位移測試，且結構也比較簡單，但它的靈敏度比較低(柵線密度一般為2～50線/毫米)，一般只限于測10-2～10-3的應變。云紋干涉法由于它把柵線密度增加到600～4000線/毫米，因此靈敏度便提高了幾十倍，但它對環(huán)境的要求比較高(必須在暗室和防震臺上進行)，試驗結果和數據處理還須繁重的人工勞動，因此它基本上只局限于在實驗室內應用。本文提出的正常光照下的亞動態(tài)云紋干涉法把高靈敏度和簡易的設備結合了起來，具有降低對測試環(huán)境要求、簡化技術、降低測試成本等特點，全部實驗結果都可由計算機自動打出。實驗證明，該方法能可靠地測試井下采油工具的結構強度、材料力學性能等多方面的性質。

　　2 激光干涉全場測試系統(tǒng)的基本要求及設置

　　全場測試的現代光測技術要在工程測試中獲得應用，必須解決以下幾個問題：(1)不要求在暗室進行；(2)允許測試環(huán)境存在常見的機械振動；(3)設備小型化，便于攜帶；(4)操作方便，可實時獲得測試結果。傳統(tǒng)觀念的云紋干涉法，都認為必須在暗室進行，因此沒考慮環(huán)境光照等對云紋條紋對比度的影響。本文介紹的正常光照下的云紋干涉法，采用的是最新提出的包括影響對比度的偏置量的干涉云紋光場強度表達式。對非兩次曝光即用電子采集的實時法時，試件變形前后雙光束的衍射波的位相相同，并以Φ1、Φ2代表試件變形后雙衍射波的相位，且略去變形前后振幅變化，即：

       式中：t為曝光時間，I0，I1分別為環(huán)境光和相干光束光強，a為入射光振幅，β為感光體特性系數。上述描述了在有環(huán)境光照條件下光靶采集或紀錄膠片接收的光強，不但有反映由變形引起的相位變化信息的第二項，而且還有反映環(huán)境光強等因素影響的第一項，兩者的比值將決定條紋對比度；即只有當D→0條件下，才能獲得良好的條紋對比度，此時，若Φ1-Φ2=2πn(n=0，1，2……)，cos2[(Φ1-Φ2)/2]=1將獲得亮條紋，若Φ1-Φ2=(2n+1)π(n=0，1，2……)，cos2[(Φ1-Φ2)/2]=0，將獲得黑條紋。為了消除環(huán)境光照的影響，本系統(tǒng)采用了設置黑色內殼激光通道辦法，既限制了環(huán)境光照的進入，又使進入的少量散射光被黑色內壁吸收，獲得與暗室試驗相同的對比度。