[发明专利]一种光偏转法激光超声无损检测设备及方法

说明书

本发明涉及光偏转法激光超声无损检测设备，包括：分束器件布置在激光器的出射端，具有两个出射端；振镜布置在分束器件的其中一个出射端；能量衰减器件布置在分束器件的另一个出射端；第一正透镜布置在能量衰减器件的出射端；第二正透镜与第一正透镜同侧布置；第三正透镜布置在第二正透镜的出射端；遮光器件布置在第二正透镜与第三正透镜之间，并用以部分遮挡从第二正透镜射向第三正透镜的光束；光电二极管布置在第三正透镜的出射端；信号处理端分别与激光器、振镜和光电二极管电连接。效果为：利用光学非干涉技术检测超声信号，更容易调试设备，仅一个激光器就可完成激光超声信号激励和超声信号接收，成本极低，且激光激励和激光接收实时同步。

技术领域

本发明涉及激光无损检测技术领域，具体涉及一种光偏转法激光超声无损检测设备及方法。

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，它利用激光脉冲在被检测工件中激发超声波,并用信号探测设备探测超声波的传播,从而获取工件信息，比如工件厚度、内部及表面缺陷，材料参数等等。目前使用的主流激光超声设备包含激光激励和激光干涉接收两个部分，设备体积大，结构复杂，信号之间的同步存在延时问题且设备之间存在干扰问题，影响激光超声探伤信号强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光偏转法激光超声无损检测设备及方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种光偏转法激光超声无损检测设备，包括：

分束器件，其布置在激光器的出射端，具有两个出射端；

振镜，其布置在分束器件的其中一个出射端；

能量衰减器件，其布置在分束器件的另一个出射端；

第一正透镜，其布置在能量衰减器件的出射端；

第二正透镜，其与第一正透镜同侧布置；

第三正透镜，其布置在第二正透镜的出射端；

遮光器件，其布置在第二正透镜与第三正透镜之间，并用以部分遮挡从第二正透镜射向第三正透镜的光束；

光电二极管，其布置在第三正透镜的出射端；

信号处理端，其分别与激光器、振镜和光电二极管电连接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括光开关，其布置在分束器件的出射端与振镜的入射端之间。

进一步，分束器件包括：

分束棱镜，其布置在激光器的出射端，具有两个出射端；

反光镜，其布置在分束棱镜的其中一个出射端；

振镜及能量衰减器件分别布置在分束棱镜的另一个出射端和反光镜的反射端。

进一步，还包括扩束镜，其布置在能量衰减器件的出射端与第一正透镜的入射端之间。

进一步，扩束镜的倍数为4～10倍。

进一步，工件上的探测点在第一正透镜和第二正透镜的焦平面上，光电二极管在第三正透镜的焦平面上。

进一步，能量衰减器件为衰减片。

进一步，激光器采用高能量连续激光器，发射波段为532nm、1064nm的脉冲激光。

进一步，激光器所发射脉冲激光的能量密度大于500uJ/cm²。

一种光偏转法激光超声无损检测方法，包括如下步骤：

S100、激光器发射脉冲激光，并通过分束棱镜分为两束；