一种激光-电磁超声表面波成像系统技术方案

本发明专利技术属于超声检测技术领域，具体涉及到一种激光

【技术实现步骤摘要】
一种激光-电磁超声表面波成像系统


[0001]本专利技术属于超声检测
，具体涉及到一种激光-电磁超声表面波成像系统。

技术介绍

[0002]非接触式超声检测避免了常规超声检测技术的不足，无需耦合便能够实现工件的快速扫描，具有检测效率高，适应性强的特点。在表面波的非接触式接收过程中，空气耦合换能器或者干涉仪均对超声波的传播方向不具有选择性，因此不易于实现缺陷定位与识别。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决现有技术的不足，提供一种激光-电磁超声表面波成像系统。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种激光-电磁超声表面波成像系统，包括工控机，所述工控机与位移台驱动器连接，位移台驱动器连接位移台，工件固定在位移台上；所述工控机连接脉冲激光器控制器，脉冲激光器控制器连接脉冲激光器，脉冲激光器用于激励表面波；所述工件上方固定电磁超声表面波单向接收换能器，电磁超声表面波单向接收换能器位于脉冲激光器发射的脉冲激光的横向中垂线上；所述电磁超声表面波单向接收换能器接收单一方向传播的表面波，并将接收的表面波传输至工控机；所述工控机包括超声成像软件，超声成像软件对缺陷成像。
[0006]所述脉冲激光器发射的脉冲激光为线状光斑。
[0007]所述线状光斑为声场指向性强的线状光斑。
[0008]本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种激光-电磁表面波成像系统，使用线状光斑激励表面超声波，并采用电磁超声表面波单向接收换能器接收单一方向传播的表面波，实现了表面波的非接触式激励与接收，并提供缺陷的扫描成像结果，易于缺陷的识别与定位。
附图说明
[0009]图1 为本专利技术系统结构框图。
[0010]图2为本专利技术表面缺陷检测示意图。
[0011]图3 本专利技术成像结果图。
[0012]图中，1工控机，2位移台驱动器，3位移台，4工件，5脉冲激光器控制器，6脉冲激光器，7电磁超声表面波单向接收换能器，8线状光斑，9表面缺陷。
具体实施方式
[0013]以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均属于本专利技术的保护范围。
[0014]如附图1所示为本专利技术的激光-电磁超声表面波成像系统，工件4与位移台3相连
接，并随位移台3移动，位移台3连接位移台驱动器2，位移台驱动器2连接工控机1，用工控机1控制工件4的运动。
[0015]所述工控机1连接脉冲激光器控制器5，脉冲激光器控制器5连接脉冲激光器6，脉冲激光器6用于激励表面波。本实施例优选的，脉冲激光器6发射的脉冲激光为声场指向性强的线状光斑8，线状光斑8激励出的表面波具有良好的指向性。
[0016]在所述的工件4上方固定电磁超声表面波单向接收换能器7，电磁超声表面波单向接收换能器7接收单一方向传播的表面波，并将接收的表面波传输给工控机1。电磁超声表面波单向接收换能器7位于脉冲激光器6发射的线状光斑8的中垂线上。电磁超声表面波单向接收换能器7与脉冲激光器6相对位置不变，也不随工件4的移动而移动。
[0017]所述工控机1包括超声成像软件，超声成像软件对缺陷成像，且工控机1还负责位移台3运动参数的设置、脉冲激光器6的触发等。
[0018]首先，将运动参数从工控机1传输至位移台驱动器2，位移台驱动器2控制位移台3将按照预设的轨迹运动。位移台3带动工件4在每个扫描位置停顿时，工控机1触发脉冲激光器控制器5，进而控制脉冲激光器6发出线状光斑8辐照于工件4表面，产生具有一定指向性的表面波分别向两侧传播。电磁超声表面波单向接收换能器7对前方的表面区域进行扫描检测，电磁超声表面波单向接收换能器7将接收到的超声波信号传输至工控机1，利用工控机1中的超声成像软件进行缺陷成像。
[0019]如附图2所示，假如在x=30mm处有一裂纹，其宽度为20mm，定义裂纹的中垂线为y=0。固定脉冲激光器6和电磁超声表面波单向接收换能器7，位移台3带动工件4沿Y轴负方向进行步进运动，在停顿时进行激光超声的激励与接收。激励出的表面波向光斑两侧传播，当沿X轴正向传播的表面波遇到缺陷时，发生反射而产生缺陷回波，随后被电磁超声表面波单向接收换能器7所接收，输入至工控机1中进行成像显示，可清晰地看出表面缺陷9的中心位置为(30mm,0)，其长度约为20mm，如附图3中椭圆中所示。
[0020]以上所述的实施例，只是本专利技术较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本专利技术技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本专利技术的保护范围内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光-电磁超声表面波成像系统，包括工控机（1），其特征在于：所述工控机（1）与位移台驱动器（2）连接，位移台驱动器（2）连接位移台（3），工件（4）固定在位移台（3）上；所述工控机（1）连接脉冲激光器控制器（5），脉冲激光器控制器（5）连接脉冲激光器（6），脉冲激光器（6）用于激励表面波；所述工件（4）上方固定电磁超声表面波单向接收换能器（7），电磁超声表面波单向接收换能器（7）位于脉冲激光器（6）发射的脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：马健，白雪，陈建伟，郭锐，宋江峰，刘帅，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：新型
国别省市：