[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

说明书

本发明涉及激光超声检测技术领域，公开了一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置及方法，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；三维平移台用于承载待检测工件，脉冲激光发生器、复眼透镜和三维平移台从上到下依次设置，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，脉冲激光发生器发出的激光经透镜聚焦至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；干涉仪和示波器连接，且干涉仪和示波器均设置于三维平移台的上方；工控机分别与脉冲激光发生器、干涉仪、示波器电连接。本发明能有效提升激光超声的检测效率。

技术领域

本发明涉及激光超声检测技术领域，尤其涉及一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置及方法。

背景技术

激光超声是一种非接触，高精度，无损伤的新型超声检测技术，该技术结合了超声检测的高精度和光学检测非接触的优点。它利用激光脉冲在被检测工件中激发超声波，并用检测超声回波信号，从而获取工件的缺陷等等。该技术结合了超声检测的高精度和光学检测非接触的优点，具有高灵敏度，高检测带宽的优点。

现有的公开的激光超声检测装置中，一次只能通过激光照射至工件的一个检测点并触发激光超声，干涉仪收集该检测点的超声回波信号，通过工控机汇总超声回波信号分析工件的缺陷。但一个待检测的工件通常具有成百上千个，甚至更多的检测点，导致检测时间偏长，检测效率低。

鉴于此，需要设计一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置及方法，以提升检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置及方法，来以提升检测效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测装置，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。

可选地，所述透镜为双凸透镜。

可选地，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。

可选地，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。

一种基于合成孔径聚焦成像的激光超声检测方法，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S和步骤S，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。

可选地，所述透镜为双凸透镜。