[发明专利]一种激光超声振动检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光超声振动检测装置及方法，其中装置包括光电检测器、微信号调节器、超声传感器、振动传感器、数据采集卡和处理器，通过设置光电检测器、超声传感器和振动传感器三种样品检测器，其中光电信号经分离再汇聚于检偏器上，便于进行光源的干涉，以检测样品缺陷，超声信号来自激光脉冲打在被检测样品上产生的激光超声效应，采用数据采集卡接收光电信号、超声信号和振动信号并传递至处理器，进行被检测样品缺陷光声振融合分析，从而确认是否存在缺陷，提高样品的检测精度。

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，特别涉及一种激光超声振动检测装置及方法。

背景技术

现有的样品检测设备中，不少方案采用了激光基于干涉原理检测物品缺陷，但是这仅能对相对明显缺陷才有良好检测效果，而对于表面微痕、内部微痕、杂质或气隙缺陷将无法检测。

在其他的一些解决方案中，虽然也有激光超声检测方法，但是仅能检测缺陷效应高频部分，对于缺陷低频部分造成丢失，从而导致部分检测结果不准确。

发明内容

为此，需要提供一种激光超声振动检测装置及方法，以解决现有技术中激光设备无法检测表面微痕、内部微痕、杂质或气隙缺陷，激光超声检测对缺陷低频部分造成丢失，从而导致部分检测结果不准确的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种激光超声振动检测装置，包括光电检测器、微信号调节器、超声传感器、振动传感器、数据采集卡和处理器；

所述光电检测器包括第一半透射镜、激光脉冲、第二半透射镜、第一反射镜、第二反射镜、检偏器、凸透镜和光电探测器，第一半透射镜设置于激光脉冲与样品之间的光路上，第一半透射镜的透射光指向样品方向，第一半透射镜的反射光通过第一反射镜指向第二半透射镜，样品的反射光经第二反射镜指向第二半透射镜，第一半透射镜的反射光和样品的反射光经第二半透射镜依次通过检偏器、凸透镜和光电探测器，光电探测器用于接收样品放射的激光并向数据采集卡发送信号；

所述超声传感器通过微信号调节器与数据采集卡电连接，用于接收并发送样品的超声信号；

所述振动传感器通过微信号调节器与数据采集卡电连接，用于接收并发送样品产生的振动信号；

所述处理器与数据采集卡电连接，用于接收由光电探测器、超声传感器和振动传感器发送的信号。

进一步地，还包括第三反射镜和第四反射镜，所述第三反射镜设置于第二反射镜的反射光路上，所述第四反射镜设置于第三反射镜的反射光路上，第四反射镜的反射光路指向第二半透射镜，第三反射镜和第四反射镜之间的距离可调。

进一步地，所述凸透镜为LENS凸透镜。

进一步地，所述激光脉冲选用ND：YAG激光器。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：通过设置光电检测器、超声传感器和振动传感器三种样品检测器，其中光电信号经分离再汇聚于检偏器上，便于进行光源的干涉，以检测样品缺陷，超声信号来自激光脉冲打在被检测样品上产生的激光超声效应，采用数据采集卡接收光电信号、超声信号和振动信号并传递至处理器，进行被检测样品缺陷光声振融合分析，从而确认是否存在缺陷，提高样品的检测精度。

为实现上述目的，发明人还提供了一种激光超声振动检测方法，包括如下步骤：采集数据；

所述数据包括光电转换信号、超声信号和振动信号；

对光电转换信号、超声信号和振动信号进行结合；

判断是否有缺陷，若有缺陷，分析缺陷量及类型，若无缺陷，回到数据采集步骤。

进一步地，在采集光电转换信号步骤与光电转换信号、超声信号和振动信号结合步骤之间还包括如下步骤：

对光电转换信号进行干涉条纹与特征分析；