激光-电磁超声无损检测系统技术方案

技术编号:8078101 阅读:333 留言:0更新日期:2012-12-13 20:05
一种激光-电磁超声无损检测系统,属于金属材料无损检测与评价领域。这种无损检测系统首先利用脉冲激光器系统发射出脉冲激光,通过线聚焦光学透镜输送至金属材料表面,利用激光引起金属材料表面的热膨胀原理或烧蚀原理,激励出超声波,然后利用所设计的电磁超声传感器可以在提离距离≤10mm(提离距离是指电磁超声传感器与被检测材料之间的距离)范围内接收超声波信号。本系统克服了现有激光超声检测技术难以用于表面粗糙材料检测的问题,摆脱了电磁超声传感器提离距离必须小于2mm的限制,系统所用设备简单,操作方便,易于实用化,测量精度高,可重复性好,有助于激光-电磁超声检测技术的进一步推广和应用,具有较大的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光-电磁超声无损检测系统,属于金属材料无损检测与评价领域。
技术介绍
迄今为止,尚未见到能在提离距离为10 mm进行无损检测的激光-电磁超声检测系统。用于检测金属材料缺陷的超声波法绝大多数基于接触式的压电超声技术,使得该技术在恶劣环境下实施检测时存在诸多困难,如高温、低温、辐射、腐蚀环境以及表面存在较大的粗糙度等。现有的非接触式激光超声波技术多采用激光激励超声、激光干渉仪接收超声波的方式进行无损检测,该方法受制于干涉仪接收光强的反应时间和灵敏度,而且对样品表面的光洁度要求较高,随着表面光洁度的变坏,接收灵敏度迅速下降,使得该技术在实际工程应用中存在一定的问题。美国学者Johanna在“Hybrid laser/broadband EMATultrasonic system for characterizing cracks in metals”一文中指出利用脉冲激光器输出的激光激励超声表面波,然后用电磁超声传感器接收超声表面波的方法可以高灵敏度地检测具有粗糙表面的金属材料,然而电磁超声传感器与被检材料的表面之间的距离不能超过I mm。这种提离距离的限制会导致在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光?电磁超声无损检测系统,其特征是它包括:脉冲激光器,所述的脉冲激光器为调Q式YAG脉冲激光器;脉冲激光器输出激光至线型聚焦单元;线型聚焦单元,所述的线型聚焦单元由柱面透镜和可调焦距的光学镜架组成;可调焦距的光学镜架用于将线型聚焦单元与被检测金属材料之间的距离调节至线型聚焦透镜的焦距处;所述的线型聚焦单元用于将脉冲激光进行能量汇聚且呈线型分布,并将线型激光束传输至金属材料表面,引起金属材料表面的热膨胀,以激励出指向性好、能量集中的超声波;电磁超声接收单元,所述的电磁超声接收单元可在0~10?mm范围内将10~200?mJ/pulse脉冲激光在金属材料中激励出的超声横波信号或者衍射横波信号...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵扬贾中青宋江峰郭锐马健刘帅孙继华翟瑞占
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:

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