[实用新型]高阶模式兰姆波焊缝检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于焊缝检测领域，具体为一种高阶模式兰姆波焊缝检测系统。

背景技术

金属薄型板材在现代工业尤其是机械制造领域得到广泛应用。板材的焊接问题直接影响了板材的使用安全。因此如何判断板材是否存在虚焊等问题，虚焊点在何处，程度如何一直是研究的热点问题。

近年来，超声兰姆波作为一种有效的检测手段，具有准确及迅速检测大面积试样的能力，已用于检测薄型板材结构缺陷问题。但现有的超声波检测装置必须接触式或准接触式测量，对检测环境的要求苛刻，当需要检测的板材周围空间有限，不便于安装超声波检测装置时，如锅炉、核反应堆等，则无法对板材进行检测。由于兰姆波色散特性的影响，为防止产生多个模式的混叠现象，现在主要采用兰姆波零阶模式进行无损检测，此时色散曲线的频率厚度积取值较低，故对于所测板材的厚度约束条件较苛刻，虽然采用零阶模式可以对小于2mm厚度的薄板进行一定的检测，但是对于厚度更厚板材例如机翼蒙皮、石油管线（4mm-20mm）则无能为力。同时由于零阶模式的兰姆波波速较慢（以铝材为例，A0模式模式波速不大于2900m/s，S0模式波速不大于5500m/s），这无疑会对成像的精度产生影响。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种高阶模式兰姆波焊缝检测系统。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高阶模式兰姆波焊缝检测系统，包括被测焊件，激光发射装置、光电测振仪、A/D转换器和计算机，所述激光发射装置用于发射两束激光，一束为连续脉冲激光，另一束为连续波激光，所述被测焊件的一端位于所述连续脉冲激光的光路上，另一端位于连续波激光的光路上，连续波激光在被测焊件表面发生反射，所述光电测振仪位于连续波激光反射光的光路上，光电测振仪测得的信息通过A/D转换器传送至计算机。

作为优选，所述激光发射装置包括大功率连续波窄带宽激光器、分光器和光调制器，所述大功率连续波窄带宽激光器用于产生一束大功率连续波激光，所述分光器位于大功率连续波激光的光路上，用于将大功率连续波激光分成两束连续波激光，所述光调制器位于其中一束连续波激光的光路上，用于将连续波激光转变为连续脉冲激光。

作为优选，所述激光发射装置包括连续波幅度调制激光器和连续波激光器，所述连续波幅度调制激光器用于发射连续脉冲激光，所述连续波激光器用于发射连续波激光。

作为优选，所述光电测振仪为可用于任意表面的激光速度干涉仪。

本实用新型具有以下优点：

（1）通过激光激发并接收兰姆波可以实现实时在线远距离无损测量，从而能够避免传统方法由于必须接触式或准接触式测量而产生的对测量环境的苛刻要求。因此可以广泛应用于各类场合，比如传统测量无法进行的锅炉、核反应堆的焊缝检测。

（2）由于通过振荡法进行测量，其能到达的测量精度要远高于传统的测量方式。由此而建立的兰姆波成像系统对于板材焊缝情况评估更为准确。

附图说明

图1、本实用新型实施例1的工作原理图；

图2、本实用新型实施例2的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示的高阶模式兰姆波焊缝检测系统，包括被测焊件、大功率连续波窄带宽激光器、分光器、光调制器、光电测振仪、A/D转换器和计算机。大功率连续波窄带宽激光器用于产生一束大功率连续波激光，分光器位于大功率连续波激光的光路上，用于将大功率连续波激光分成强弱不同的两束连续波激光，光调制器位于强度较大的一束连续波激光的光路上，用于将连续波激光转变为连续脉冲激光。被测焊件的一端位于所述连续脉冲激光的光路上，另一端位于连续波激光的光路上，连续波激光在被测焊件表面发生反射，光电测振仪位于连续波激光反射光的光路上，光电测振仪测得的信息通过A/D转换器传送至计算机。