[实用新型]一种基于光偏转技术的激光超声检测系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种基于光偏转技术的激光超声检测系统，涉及外形的测量、超声波测量和管道系统技术领域。 

背景技术

目前，普通的探伤检测技术主要有X射线照相法、超声波检测法、磁粉检测法、渗透检测法和电磁感应检测法，传统的射线检测对人体有伤害，需要添加探伤人员的安全防护措施。另外，射线探伤设备不仅投资大，而且体积庞大，含有检测结果的底片不易携带，并且需要直接接触检测，需要在被检工件表面施加耦合剂，对于液浸法检测，需要将被检件置于水槽中或在工件与探头之间喷水流，因此在很多场合应用不方便。普通的超声波检测法不受材料、厚度与几何形状的限制。随着新型超声传感器技术、自动化控制技术、现代计算机技术与图像处理技术的发展，超声检测也逐渐进入自动化检测时代。这样就能检测出缺陷的大小和形状，获得缺陷永久记录，虽然普通超声波检测有诸多优点，但是它要与检测样品进行接触，并且要利用大量的耦合剂，从而使超声检测使用受到诸多限制。 

为克服传统超声检测的不足，利用激光激发超声波检测的新兴技术——激光超声检测技术应运而生。激光超声检测技术具有非接触式检测、远距离操作、抗干扰能力强、空间分辨率高、可检测不规则表面及用于操作空间受限的场合、快速实时、可在恶劣工况下使用等优点，目前已逐渐成为无损检测的重要手段。 

《光电子技术》第30卷第1期刊登的“基于激光超声表面波的模具微裂纹无损检测的研究”公开了一种基于光偏转法的激光超声表面波的模具微裂纹无损检测方法，但并未公开具体技术特征。 

实用新型内容

本实用新型的目地设计一种具有非接触式检测、远距离操作、抗干扰能力强、空间分辨率高、可检测不规则表面及用于操作空间受限的场合、快速实时、可在恶劣工况下使用的基于光偏转技术的激光超声检测系统。 

一种基于光偏转技术的激光超声检测系统由光源、光学系统、扫描系统、聚焦系统、接收系统组成(见图1)；两光源对向光学系统，内部有聚焦系统的扫描系统对向光学系统，接收系统置于光学系统的光路之中。 

其中： 

1)光源：采用脉冲激光器1；激光器功率在千瓦以上，单个脉冲能量几百毫焦耳，重复频率几十Hz以上，脉宽十几ns、光斑直径几个毫米； 

2)光学系统：主要包括反射镜7、分光镜2、直角棱镜I 4；反射光经过直角棱镜进行光偏转后，形成两束光通量相等光束，能通过调节反射镜9和反射镜10来实现； 

3)扫描系统：主要包括纵向控制电机18、横向控制电机19、电机控制卡16、控制软件、内部还有聚焦系统； 

4)聚焦系统：主要包括柱状透镜5、移动平台6； 

5)接收系统：主要包括连续激光器15、反射镜I 7、反射镜II 9、反射镜III 10、反射镜IV 13、直角透镜II 8、光点平衡接收器11；平衡接收器11将光信号的变化转换为电信号的变化，并进行电信号的放大。 

本激光超声检测系统具体由脉冲激光器1、分光镜2、光电二极管3、直角透镜I 4、柱状透镜5、移动平台6、反射镜I 7、直角透镜II 8、反射镜II 9、反射镜III10、平衡接收器11、样品12、反射镜IV 13、连续激光器14、示波器15、电机控制卡16、计算机17、纵向控制电机18、横向控制电机19、横向移动滑块20、横向丝杆21、纵向丝杆22、纵向移动滑块23组成。