[发明专利]一种用于薄壁高筋构件缺陷的激光超声无损检测方法

权利要求书

1.一种用于薄壁高筋构件缺陷的激光超声无损检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、打开检测激光器(2)，预热一段时间，以使检测激光器(2)工作在稳定状态；

S2、将薄壁高筋构件(4)放置在工作台上，并根据缺陷的类型来布置激发激光器(1)和检测激光器(2)；

当缺陷为裂纹类缺陷或者横通孔类缺陷时，将激发激光器(1)和检测激光器(2)垂直放置在薄壁高筋构件(4)的壁板上方，且检测激光器(2)位于激发激光器(1)与薄壁高筋构件(4)的高筋之间；

当缺陷为平底孔类缺陷时，将激发激光器(1)和检测激光器(2)分别垂直放置在薄壁高筋构件(4)的壁板两侧，且激发激光器(1)与检测激光器(2)相对于薄壁高筋构件(4)的壁板对称设置；

S3、先利用凸面镜将激光聚焦成光斑，并调整激发光束和检测光束，以在薄壁高筋构件(4)的壁板上面激发激光，再由检测激光器(2)检测得到超声波信号和缺陷发射信号，并将信号发送给工控机(3)，然后通过工控机(3)来判断缺陷类型。

2.根据权利要求1所述的一种用于薄壁高筋构件缺陷的激光超声无损检测方法，其特征在于：步骤S2中，所述激发激光器(1)、检测激光器(2)的水平位置均靠近薄壁高筋构件(4)的高筋设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于薄壁高筋构件缺陷的激光超声无损检测方法，其特征在于：

步骤S3中，针对裂纹类缺陷，激光在薄壁高筋构件(4)内激发出超声波，掠面纵波L、掠面横波S、表面波R沿薄壁高筋构件(4)的壁板上表面传播，掠面纵波L、掠面横波S向薄壁高筋构件(4)体内传播，表面波R与缺陷作用后产生反射表面波RR沿原方向传播至检测激光器(2)，产生表面波转纵波RL沿垂直方向传播，由检测激光器(2)检测，在工控机(3)中得到的表面波信号和缺陷发射信号，即表面波R和反射表面波RR；

若表面波R到达的时间和反射表面波RR到达的时间关系满足式(1)，则确定薄壁高筋构件(4)存在裂纹缺陷；

式(1)中，t_RR为工控机(3)中得到的回波图中反射表面波RR到达的时间，t_R为工控机(3)中得到的回波图中表面波R到达的时间，a为检测激光器(2)与激发激光器(1)之间的距离，b为检测激光器(2)与薄壁高筋构件(4)的高筋之间的距离。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于薄壁高筋构件缺陷的激光超声无损检测方法，其特征在于：

步骤S3中，针对横通孔类缺陷，激光在薄壁高筋构件(4)内激发出超声波，掠面纵波L、掠面横波S、表面波R沿薄壁高筋构件(4)的壁板上表面传播，掠面纵波L、掠面横波S向薄壁高筋构件(4)体内传播，表面波R与缺陷作用发生转换，产生表面波转横波RS沿原方向传播至检测激光器(2)，产生表面波转纵波RL沿垂直方向传播，由检测激光器(2)检测，在工控机(3)中得到的表面波信号和缺陷反射信号，即表面波R和表面波转横波RS；

若表面波R到达的时间与表面波转横波RS到达的时间关系满足式(2)，则确定薄壁高筋构件(4)存在横通孔缺陷；

式(2)中，t_RS为工控机(3)中得到的回波图中表面波转横波RS到达的时间，t_R为工控机(3)中得到的回波图中表面波R到达的时间，a为检测激光器(2)与激发激光器(1)之间的距离，b为检测激光器(2)与薄壁高筋构件(4)的高筋之间的距离。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于薄壁高筋构件缺陷的激光超声无损检测方法，其特征在于：

步骤S3中，针对平底孔类缺陷，激光在薄壁高筋构件(4)内激发出超声波，掠面纵波L、掠面横波S、表面波R沿薄壁高筋构件(4)的壁板上表面传播，掠面纵波L、掠面横波S向薄壁高筋构件(4)体内传播，入射纵波P传播至缺陷处发生反射，产生反射纵波RP传播至检测激光器(2)，产生表面波转纵波RL沿垂直方向传播，由检测激光器(2)检测，在工控机(3)中得到的入射纵波信号和缺陷反射信号，即入射纵波P和反射纵波RP；

若反射纵波RP到达的时间t_RP大于入射纵波P到达的时间t_P，则确定薄壁高筋构件(4)存在平底孔缺陷。