一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，包括：沿着激光激励超声信号传播路径依次布置的激光器、扩束镜、反射镜、聚焦镜和振镜；还包括依次电连接的纵波电磁探头、滤波器、放大器和数据处理模块。有益效果是：采用激光无损检测取代超声波检测，解决了传统检测在异型工件上无法检测问题；解决了传统检测过程中检测范围局限性；摒弃了传统检测过程耦合剂的使用；适用于厚度2

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置


[0001]本技术涉及无损检测
，具体涉及一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置。

技术介绍

[0002]超声波测厚，是利用超声技术对金属工件的厚度进行测量的技术，凡是能使以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此技术。传统超声波测厚技术中压电晶体探头要求与待检测材料进行接触，通常还需要涂抹耦合剂来提高超声耦合效果，检测范围只有在放置区域内有效，不能够实现区域性检测。探头表面为丙烯树脂，易磨损导致灵敏度降低，被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑，造成声波衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，以克服上述现有技术中的不足。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，包括：
[0005]沿着激光激励超声信号传播路径依次布置的激光器、扩束镜、反射镜、聚焦镜和振镜；
[0006]还包括依次电连接的纵波电磁探头、滤波器、放大器和数据处理模块。
[0007]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0008]进一步，数据处理模块包括：
[0009]高速采集信号卡，与放大器的信号输出端电连接；
[0010]信号处理单元，与高速采集信号卡的信号输出端电连接；
[0011]数据显示单元，与信号处理单元的信号输出端电连接。
[0012]进一步，激光器出光信号与纵波电磁探头以及高速采集信号卡信号同步，并通过5V同步信号连接控制。
[0013]进一步，激光器所发射激光束的激光单脉冲能量密度大于200uj/cm2。
[0014]进一步，激光器所发射激光束的激光频率为10Hz～100KHz。
[0015]进一步，激光器所发射激光束的激光脉宽大于2ns。
[0016]进一步，激光器所发射激光束过扩束镜、聚焦镜和振镜的光束中心准直在0.1
°
～2
°
。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]1)采用激光无损检测取代超声波检测，解决了传统检测在异型工件上无法检测问题；
[0019]2)解决了传统检测过程中检测范围局限性；
[0020]3)摒弃了传统检测过程耦合剂的使用；
[0021]4)该装置满足对工件厚度变化的数据采集、分析、视觉呈现、趋势变化的一体化；
[0022]5)适用于厚度2
‑
200mm等不同类型的金属工件，可应用于石油天然气输送管道，钢铁制造，船舶制造等领域。
附图说明
[0023]图1为本技术所述用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置的结构图；
[0024]图2为本技术所述用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置的电路图。
[0025]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0026]1、激光器，2、扩束镜，3、反射镜，4、聚焦镜，5、振镜，6、纵波电磁探头，7、滤波器，8、放大器，9、数据处理模块，910、高速采集信号卡，920、信号处理单元，930、数据显示单元，10、工件。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0028]实施例1
[0029]如图1所示，一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，包括：
[0030]激光器1、扩束镜2、反射镜3、聚焦镜4、振镜5、纵波电磁探头6、滤波器7、放大器8和数据处理模块；
[0031]激光器1、扩束镜2、反射镜3、聚焦镜4和振镜5沿着激光激励超声信号传播路径依次布置，即激光器1所发射激光束从扩束镜2入光口中心进，然后从扩束镜2出光口中心出，再经反射镜3，聚焦镜4后入射到振镜5中心，最后照射于工件10上；
[0032]纵波电磁探头6靠近工件布置，或贴着工件布置，纵波电磁探头6的信号输出端与滤波器7的信号输入端电连接，滤波器7的信号输出端与放大器8的信号输入端电连接，放大器8的信号输出端与数据处理模块9的信号输入端电连接。
[0033]实施例2
[0034]如图2所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0035]数据处理模块9包括：高速采集信号卡910、信号处理单元920和数据显示单元930，
[0036]高速采集信号卡910的信号输入端与放大器8的信号输出端电连接；
[0037]信号处理单元920的信号输入端与高速采集信号卡910的信号输出端电连接；
[0038]数据显示单元930的信号输入端与信号处理单元920的信号输出端电连接。
[0039]实施例3
[0040]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1或2的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0041]激光器1出光信号与纵波电磁探头6以及高速采集信号卡910信号同步，并通过5V同步信号连接控制。
[0042]实施例4
[0043]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1～3任一实施例的基础上所进行的进一步
优化，其具体如下：
[0044]激光器1所发射激光束的激光单脉冲能量密度大于200uj/cm2。
[0045]实施例5
[0046]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1～4任一实施例的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0047]激光器1所发射激光束的激光频率需满足10Hz～100KHz可调范围。
[0048]实施例6
[0049]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1～5任一实施例的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0050]激光器1所发射激光束的激光脉宽大于2ns。
[0051]实施例7
[0052]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1～6任一实施例的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0053]激光器1所发射激光束过扩束镜2、聚焦镜4和振镜5的光束中心准直在0.1
°
～2
°
。
[0054]实施例8
[0055]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1～7任一实施例的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0056]放大器8需调节值为10～60。
[0057]实施例9
[0058]如图1～图2所示，本实施例为在实施例1～8任一实施例的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：
[0059]激光器1所发射激光束经扩束镜2后所形成的光斑尺寸应满足入射通光孔直径。
[0060]实施例10
[0061]如图1～图2所示，本实施例为在实施例2～9任一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，其特征在于，包括：沿着激光激励超声信号传播路径依次布置的激光器(1)、扩束镜(2)、反射镜(3)、聚焦镜(4)和振镜(5)；还包括依次电连接的纵波电磁探头(6)、滤波器(7)、放大器(8)和数据处理模块(9)。2.根据权利要求1所述的一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，其特征在于，所述数据处理模块(9)包括：高速采集信号卡(910)，与放大器(8)的信号输出端电连接；信号处理单元(920)，与高速采集信号卡(910)的信号输出端电连接；数据显示单元(930)，与信号处理单元(920)的信号输出端电连接。3.根据权利要求2所述的一种用于检测金属厚度变化的激光无损检测装置，其特征在于，所述激光器(1)出光信号与纵波电磁探头(6)以及高速采集信号卡(910...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成，周永祥，李震，
申请(专利权)人：宝宇武汉激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：