【技术实现步骤摘要】
一种激光超声横波声速测量方法
本专利技术属于激光超声检测
，具体涉及到一种激光超声横波声速测量方法。
技术介绍
对材料加工工艺和质量控制的严格要求以及对先进材料需求的不断增长使得超声无损检测技术的需求日益增加。激光超声由于摆脱了传统超声换能器尺寸的限制，无需液态耦合剂，可实现高温、高压、粉尘、易腐蚀等恶劣环境下材料的快速自动化扫描、远距离、非接触式检测，具有较好的应用前景。其一次激励可同时产生表面波和体波(横波、纵波)等多种类型的超声信号。其中超声横波声速测量被广泛应用于材料弹性性能的测定、材料微观结构的表征及残余应力评价等。脉冲激光光束入射待测工件表面，当入射激光功率较低，待测工件表面未发生融蚀现象，超声信号将在热弹效应下被激发。这种情况下可采用震中探测法检测超声横波脉冲信号，然而横波脉冲到达范围很广，无法精确计时，给激光超声横波声速测量带来了挑战。当入射激光功率较高，待测工件表面材料融蚀引起反冲力，从而在融蚀效应下激发超声，这种情况下可采用离心探测法检测到一次超声横波脉冲信号，在声程确定的情况下利用横波脉冲...
【技术保护点】
1.一种激光超声横波声速测量方法，包括以下步骤：/n步骤一：获取待测工件被测区域的平均厚度h；/n步骤二：使脉冲激光器的激励激光垂直入射在待测工件表面，形成激励光斑；使激光超声探测仪的探测激光垂直照射在激励激光入射表面的同侧或相对侧，形成探测光斑；调整激励光斑和探测光斑在一条直线上，此时激励光斑位置记为I0，探测光斑位置记为R0；/n步骤三：调整脉冲激光器的激励激光使其水平平移Δx，再次垂直照射在待测工件表面，形成新的激励光斑，位置记为I1，所用激励激光单脉冲能量足以在融蚀效应下激发超声波，此时激光超声探测仪的探测激光探测超声信号，获取超声波形，记为一次超声波形，同时记录信号采样频率f
【技术特征摘要】
1.一种激光超声横波声速测量方法，包括以下步骤：
步骤一：获取待测工件被测区域的平均厚度h；
步骤二：使脉冲激光器的激励激光垂直入射在待测工件表面，形成激励光斑；使激光超声探测仪的探测激光垂直照射在激励激光入射表面的同侧或相对侧，形成探测光斑；调整激励光斑和探测光斑在一条直线上，此时激励光斑位置记为I0，探测光斑位置记为R0；
步骤三：调整脉冲激光器的激励激光使其水平平移Δx，再次垂直照射在待测工件表面，形成新的激励光斑，位置记为I1，所用激励激光单脉冲能量足以在融蚀效应下激发超声波，此时激光超声探测仪的探测激光探测超声信号，获取超声波形，记为一次超声波形，同时记录信号采样频率fs和激励光斑的半径a；
步骤四：步骤三后，调整脉冲激光器的激励激光使其再次水平平移2Δx，再次垂直照射在待测工件表面，形成新的激励光斑，位置记为I2，所用激励激光单脉冲能量与步骤三相同，并保证足以在融蚀效应下激发超声波，此时激光超声探测仪的探测激光探测超声信号，获取超声波形，记为二次超声波形，其中信号采样频率fs和激励光斑的半径a与步骤三相同；
步骤五：对一次超声波形和二次超声波形分别进行高频滤波处理，然后再分别求解对时间的一阶导数，得到一次高频滤波超声信号和二次高频滤波超声信号；
步骤六：采用时间长度为T的矩形窗函数首先截取一次高频滤波超声信号中由待测工件底面反射或透射产生的一次横波脉冲信号，一次横波脉冲信号的传播距离记为对应的传播时间记为t1；然后截取二次高频滤波超声信号中由待测工件底面反射或透射产生的二次横波脉冲信号，二次横波脉冲信号对应的传播距离为对应的传播时间记为t2；
步骤七：将一次横波脉冲信号及二次横波脉冲信号分别进行归一化处理得到一次横波脉冲归一化信号和二次横波脉冲归一化信号；
步骤八：采用插值法对一次横波脉冲归一化信号、二次横波脉冲归一化信号进行插值处理，获得一次横波脉冲插值信号和二次横波脉冲插值信号；
步骤九：计算一次横波脉冲插值信号、二次横波脉冲插值信号的互相关函数，获取互相关函数取最大值时所对应的时间tf，计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：白雪，赵扬，马健，刘帅，宋江峰，吕蕾，陈建伟，郭锐，许万卫，李鹏，南钢洋，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
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