一种相控阵非线性激光超声检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种相控阵非线性激光超声检测系统，包括用以放置被测工件的移动平台，还包括：激光超声发射系统，发射激光至被测工件上，形成以点光源组成相控阵扫描路径，完成任意角度的超声声束的偏转和聚焦；超声接收系统，接收激光超声发射系统发出的超声声束信号，并将该信号发送至控制与信号处理分析系统；控制与信号处理分析系统，对激光超声发射系统和移动平台进行控制，并对接收的信号进行处理，实现缺陷检测。与现有技术相比，本发明专利技术检测更全面精确、可实现微弱信号检测、操作更加方便快捷等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种相控阵非线性激光超声检测系统
本专利技术涉及工件无损检测
，尤其是涉及一种相控阵非线性激光超声检测系统。
技术介绍
无损检测是指在不破坏被检材料自身性能的基础上，利用被检材料因存在缺陷而引起的变化，采用物理化学的手段，并借助现代化的仪器设备对这些变化量进行测量。通过这些变化量的测量结果判断被测对象是否存在内部或者表面缺陷。随着我国经济科技不断地进步发展，对于材料的力学性能以及使用寿命等的监控要求越来越严格，有效的无损检测评估，可以提高产品的质量和保障高效安全生产，为企业带来更好的经济效益。常规超声波检测只能显示A扫信号，检测结果不太直观且对微缺陷不敏感。因此，相控阵技术、和激光技术被引入到超声检测中，衍生出超声相控阵无损检测、激光超声无损检测和相控阵激光超声二次谐波无损检测，然而正常的激光超声无损检测对于微小缺陷或者闭合缺陷的检测灵敏度非常低甚至是检测不出，并且其成像也是分辨率不高，因此引入二次谐波技术可以完美的解决这个问题，二次谐波检测不仅能精确的检测到闭合微小裂痕，其成像分辨率也是得到了大大的提高。r>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种相控阵非线性激光超声检测系统，包括用以放置被测工件的移动平台，其特征在于，还包括：/n激光超声发射系统，发射激光至被测工件上，形成以点光源组成相控阵扫描路径，完成任意角度的超声声束的偏转和聚焦；/n超声接收系统，接收激光超声发射系统发出的超声声束信号，并将该信号发送至控制与信号处理分析系统；/n控制与信号处理分析系统，对激光超声发射系统和移动平台进行控制，并对接收的信号进行处理，实现缺陷检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种相控阵非线性激光超声检测系统，包括用以放置被测工件的移动平台，其特征在于，还包括：
激光超声发射系统，发射激光至被测工件上，形成以点光源组成相控阵扫描路径，完成任意角度的超声声束的偏转和聚焦；
超声接收系统，接收激光超声发射系统发出的超声声束信号，并将该信号发送至控制与信号处理分析系统；
控制与信号处理分析系统，对激光超声发射系统和移动平台进行控制，并对接收的信号进行处理，实现缺陷检测。


2.根据权利要求1所述的相控阵非线性激光超声检测系统，其特征在于，所述激光超声发射系统包括高频光纤脉冲激光器、分束器、相位控制器和扫描电压控制器，所述高频光纤脉冲激光器与分束器连接，所述分束器与所述相位控制器连接，所述扫描电压控制器的一端与相位控制器连接，另一端连接控制与信号处理分析系统。


3.根据权利要求2所述的相控阵非线性激光超声检测系统，其特征在于，所述高频光纤脉冲激光器激励一束激光，并通过分束器将激光分成多束光路，由相位控制器和扫描电压控制器控制，并延迟相同时间激发脉冲激励形成以点光源组成相控阵扫描路径，完成任意角度的超声声束的偏转和聚焦。


4.根据权利要求1所述的相控阵非线性激光超声检测系统，其特征在于，所述超声接收系统包括压电传感器、电荷放大器和高速数据采集卡，所述压电传感器通过电荷放大器的BNC输出和BNC输入与高速数据采集卡连接，所述高速数据采集卡与控制与信号处理分析系统连接，所述压电传感器通过润滑脂作为耦合剂置于被测工件的表面。


5.根据权利要求2所述的相控阵非线性激光超声检测系统，其特征在于，所述控制与信号处理分析系统包括：
控制模块，控制移动平台的运动，以及高频光纤脉冲激光器的功率大小和开关；
参数调制模块，对信号进行幅值和频率双重调制，并进行二次谐波的提取，选取变尺度系数降低信号频率进行二次采样；
信号降噪模块，对调制后的信号进行降噪处理，获取最终二次谐波信号；
结果显示模块，对接收的信号进行显示，并对信号降噪模块的处理结果进行显示。


6.根据权利要求5所述的相控阵非线性激光超声检测系统，其特征在于，所述参数调制模块采用遗传算...

【专利技术属性】
技术研发人员：周虹，杨光，顾鹏，李晓凡，高锋，姚伟，刘华建，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31