目 录 一、规格与主要技术指标………………………………………………………1
1.1规格…………………………………………………………………………1 1.2主要技术指标………………………………………………………………1
二、基本原理………………………………………………………………………1
2.1实验目的…………………………………………………………………1 2.2光源…………………………………………………………………………1 2.3测量离面位移方法的基本原理……………………………………………2
三、安装………………………………………………………………………………2 3.1开箱…………………………………………………………………………2 3.2实验装置……………………………………………………………………3 3.3仪器的摆放和实验的测量…………………………………………………4
四、软件的安装和使用……………………………………………………………4 4.1软件的安装…………………………………………………………………4 4.2软件的使用和各菜单的功能………………………………………………5 4.3实例…………………………………………………………………………9
五、技术服务帮助………………………………………………………………15 电子散斑干涉实验装置使用说明书
第 1 页 一、规格与主要技术指标 1.1规格 He-Ne激光器及电源 1套 分束镜（半透半反镜） 1片 平面反射镜 1片 扩速镜L1（f=6.2mm） 1片 准直镜L2（f=100mm） 1片 聚焦透镜Ｌ３（f=50mm） 1片 偏振片 2片 偏振片架SZ-41-24 1个 被测物品 1个 SZ-07二维调整架 4个 SZ-02二维底座 1个 SZ-03一维调座 2个 SZ-04公用底座 6个 SZ-11二维调整台 1个 物品架 1个 CCD黑白摄像机（带电源） 1台 采集卡 1个 图像处理软件 1张 采集卡驱动程序及图形采集软件 1张
1.2主要技术指标 调整架光学中心高度 200mm 二维调整架 可以微调角度 一维调座 Z轴调整高度 二维底座 X轴Z轴调整 He-Ne激光器 波长 632.8nm 功率 ≥1.5mW CCD 黑白摄像机 480线（详见摄象机说明书）
二、基本原理、 2.1实验目的 了解电子散斑干涉实验装置的各个元件的名称及作用，并练习光场布置、调 整技术。熟悉测量原理。 观察圆盘中心受压时产生的离面位移条纹。 测定圆盘水平及垂直中心线上离面位移，并绘出分布曲线。
2.2光源 光源采用He-Ne激光器作为光源，该型号激光器具有很好的单色性，波长为632.8nm。 电子散斑干涉实验装置使用说明书 第 2 页 2.3测量离面位移方法的基本原理 电子散斑干涉法是用激光光束直接照射到测试表面，再用电子摄像机采集其变形前后表面散斑颗粒干涉形成的条纹，以测定其离面位移的一种新型、先进的测试技术，其光路如下图所示，
图一 图一为测量离面位移（即前后沿Z轴方向的位移W）的光路，由激光器1发出的激光束，经扩束镜2及准直镜3形成光斑放大了的准直光，再经分光镜4分成两束，一束照射到反射镜5再返回，另一束照射到被测物6的表面再返回，两束返回的光束干涉形成干涉条纹，也就是一系列等位移线N，则离面位移为 W=λN/2 式中λ为测试光的波长，N为条纹的级数。 本实验中的被测物品6为圆盘，周边被固定，且中心有一个10mm的圆孔光阑。在其中心受压后便产生了离面位移。试件表面镀有反射膜，以增强其反射能力。电子散斑干涉法由于可直接应用于实际工程材料及构件（不像光弹法必须使用透明的模型材料），又可以给出测试全场的位移（优于只能给出若干干涉点位移的电测法），还可以在正常光照和有一般机械震动条件下应用（无须暗室及防震台设置），并且直接由摄像机采集，存储进入计算机，可以自动打印或提取数据，避免照相，洗相以及人工提取数据等费时、繁重的操作，因而有着广阔的应用前景。
三、安装 3.1开箱 打开包装箱后，请按照仪器装箱单对仪器的成套性进行认真清点验收，如发现与装箱单不符或者仪器表面有明显的受损现象，请立即与生产厂家或销售方联系。仪器成套性请参阅装箱单。 电子散斑干涉实验装置使用说明书 第 3 页 3.2实验装置 1、He-Ne激光器 2、公用底座(SZ-04) 3、公用底座(SZ-04) 4、偏振片2片 5、偏振片架（SZ-41） 6、一维调座（SZ-03） 7、扩速镜L1（f=6.2mm） 8、二维调整架（SZ-07） 9、公用底座(SZ-04) 10、二维调整架（SZ-07） 11、准直镜L2（f=100mm） 12、分光镜（半透半反镜） 13、二维调整台（SZ-11） 14、公用底座(SZ-04) 15、二维调整架（SZ-07） 16、公用底座（SZ-04） 17、平面反射镜M 18、一维调座（SZ-03） 19、被测物品 20、物品架 21、二维调整架（SZ-07） 22、聚焦透镜（f=50mm） 23、二维底座（SZ-02） 24、CCD黑白摄像机 25、公用底座（SZ-04） 26、电子计算机（用户自备） 27、光学平台(用户另备)
图2 电子散斑干涉实验装置使用说明书
第 4 页 3.3仪器的摆放和实验的测量 1、把平台摆放好，并调平。 2、各个实验仪器的位置参看图2，先把各个仪器的中心高度调至共轴。 3、使激光器发出的光束平行于工作平台的工作面。分别放入扩束镜和准直镜，调节准直镜，使通过它的被扩束的激光变成平行光，平行光束应通过放入光路中（分光镜、被测物品、反光镜等）的部件的中心且平行于平台。扩束镜前放入偏振片以调节亮度，以防损坏CCD摄像机。 4、放入被测物品和CCD摄像机，调节分光镜上二维调整台的微调旋扭，使被物品反射的光的中心照射到CCD摄像机接收表面上。 5、而后放入平面反射镜，要使平面反射镜到分光镜的距离和被测物品到分光镜的距离相同，且调节其被反射的光束的中心也入射到CCD摄像机接收表面上，这时便可以在采集图像的软件上看到干涉条纹。最后在放入聚焦透镜，调节透镜与CCD的距离，使屏幕上得到最清晰、最完整的像。调节反光镜上的二维调整架的微调旋扭，使得到的图像的干涉条纹最清晰且为中心位置。 6、这时就可以给物品加压，调节物品架上的旋扭给物品加压，随着旋扭的调节，电脑的屏幕上出现的干涉条纹越来越多，且为同心圆环。给物品加上适当压力，并拍摄下其变形后的干涉条纹。 7、利用利用电子散斑干涉的处理软件对其图像处理。（对于图片的处理请参看图像处理的实例） 8、实验结果及处理 利用电子散斑干涉的处理软件对处理后的图片进行三维点阵重构，并绘出W-X，W-Y，W-X-Y 图。
四、软件的安装和使用 4.1软件的安装 4.1.1图像采集卡的安装 安装方法：先关掉计算机的电源，打开机箱盖，将图像采集卡插在计算机的PCI插槽中，并用螺丝固定住，装上机箱盖。 打开计算机，将采集卡盒中的安装盘放入到计算机的光驱中，计算机会自动找到采集卡这个新硬件，根据计算机的提示安装采集卡的驱动。 系统会提示显示找到新硬件的窗口，如下图所示： 电子散斑干涉实验装置使用说明书
第 5 页 选择“从列表或指定位置安装”，点击“下一步”后选择查找CD-ROM后点击“下一步”，再并出现如下安装窗口
点击“仍然继续”。系统便会完成安装。出现安装完成对话框。 最后点击“完成”。如再提示找到新硬件，请您再按照以上步骤安装。直到出现“只有重新启动您的计算机后您的硬件才能生效”的提示。从新启动计算机后便可以使用该采集卡了。 注：采集卡的安装也可参看采集卡配备的安装说明书。 4.1.2控制软件的安装 4.1.2.1安装采集卡的控制软件 打开采集卡的光盘，点击Setup 按照提示完成安装。 4.1.2.2安装图像处理的控制软件 将WSG-1电子散斑干涉实验装置安装盘置于光驱中，点击 Setup 按照提示完成安装。为得到最好效果,请将其安装在 xp/2000 系统下。 4.2软件的使用和各菜单的功能 4.2.1关于采集卡控制软件的使用说明 在开始菜单中点击“Avercap”便可以进入到采集卡的工作软件的界面中如下图所示： 电子散斑干涉实验装置使用说明书 第 6 页 其中的save single frame项即为保存功能。点击它就可以保存下CCD拍下的图片。 采集下图片后就可以使用图像处理软件对其进行处理了。 4.2.2关于图像处理软件的使用说明 进入图像处理软件的系统后，计算机显示如下图所示工作界面。工作界面主要由菜单栏，主工具栏，工作区，状态栏等组成。
4.2.2.1菜单栏和工具栏 主工具栏 菜单栏
工作区一
工作区二
工作区三 状态栏