[发明专利]一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置，其特征在于，包括脉冲激光发生器、复眼透镜、干涉仪、示波器、三维平移台和工控机；

所述三维平移台用于承载待检测工件，所述脉冲激光发生器、所述复眼透镜和所述三维平移台从上到下依次设置，所述复眼透镜包括若干个用于将激光汇聚至待检测工件上的透镜，所述脉冲激光发生器发出的激光经所述透镜聚焦至所述待检测工件的表面上，以在待检测工件的表面激发激光超声；所述干涉仪和所述示波器连接，且所述干涉仪和所述示波器均设置于所述三维平移台的上方；

所述工控机分别与所述脉冲激光发生器、所述干涉仪、所述示波器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置，其特征在于，所述透镜为双凸透镜。

3.根据权利要求1所述的基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置，其特征在于，所述干涉仪包括检测探头和与所述检测探头连接的第一控制器，所述第一控制器与所述工控机电连接。

4.根据权利要求1所述的基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置，其特征在于，所述脉冲激光发生器包括激光发生头和与所述激光发生头连接的第二控制器；所述激光发生头的出光端设置有扩束镜头。

5.一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、调整三维平移台、复眼透镜和干涉仪的位置，以使所述复眼透镜和所述干涉仪能聚焦于所述三维平移台上待检测工件的表面；

S02、脉冲激光发生器发出激光，激光通过所述复眼透镜的透镜汇聚激光，以对待检测工件表面若干个检测点同时进行照射以激发激光超声，所述透镜的数量与照射的检测点的数量相一致；

S03、干涉仪获取待检测工件表面的超声回波信号，示波器对获取的超声回波信号进行处理，并将处理后的超声回波信号发送至工控机；

S04、利用三维平移台改变待检测工件的位置，重复步骤S02和步骤S03，直至对产品表面的所有的检测点完成检测；

S05、所述工控机根据收到处理后的超声回波信号进行SAFT重建，将待检测工件的内部缺陷成像显示。

6.根据权利要求5所述的一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测方法，其特征在于，所述透镜为双凸透镜。

7.根据权利要求5所述的一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测方法，其特征在于，脉冲激光发生器发出激光，具体为：

脉冲激光发生器激发若干次激光；

干涉仪获取待检测工件表面的超声回波信号，示波器对获取的超声回波信号进行处理，具体为：

干涉仪获取待检测工件表面的若干次超声回波信号，示波器对若干次超声回波信号进行平均化处理，形成处理后的超声回波信号。

8.根据权利要求5所述的基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测方法，其特征在于，所述脉冲激光发生器包括激光发生头和与所述激光发生头连接的第二控制器；所述激光发生头的出光端设置有扩束镜头；

所述第二控制器控制激光发生头的激光出光频率。

9.根据权利要求5所述的基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测方法，其特征在于，每一检测点至所述干涉仪的距离均不相同，所述干涉仪基于时间区分不同的检测点的超声回波信号。