[发明专利]一种飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置及方法

权利要求书

1.一种飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述装置包括飞秒激光激励系统、图像采集系统、伺服系统、光束传递系统、数据接收处理系统，其中：

所述飞秒激光激励系统包括数据采集卡、第一功率放大器、飞秒激光驱动器和飞秒激光发射器；

所述图像采集系统包括红外热像仪；

所述伺服系统包括电机控制器、第二功率放大器、电机驱动器、伺服电机、工作台和速度传感器；

所述光束传递系统包括准直镜、凹透镜、反射镜、凸透镜和三棱镜；

所述数据接收处理系统为计算机；

所述数据采集卡的输入端与计算机的输出端相连；

所述数据采集卡的输出端与第一功率放大器的输入端相连；

所述第一功率放大器的输出端与飞秒激光驱动器的输入端相连；

所述飞秒激光驱动器的输出端与飞秒激光发射器的输入端相连；

所述红外热像仪的输入端与计算机的输出端相连；

所述电机控制器的输入端与计算机的输出端相连，通过计算机输入控制指令，从而控制伺服电机带动工作台将对被测试件进行从左到右的运动；

所述电机控制器的输出端与功率放大器的输入端相连；

所述功率放大器的输出端与电机驱动器的输入端相连；

所述电机驱动器的输出端与伺服电机的输入端相连；

所述伺服电机的输出端与工作台相连；

所述工作台上安装有速度传感器；

所述飞秒激光发射器输出端发射一束激光，经准直镜准直后通过凹透镜、反射镜、凸透镜、三棱镜，最终将激光束作用于被测试件上。

2.根据权利要求1所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述红外热像仪固定于垂直杆上，红外热像仪镜头的高度与被测试件的高度持平。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述。

4.根据权利要求1所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述红外热像仪与被测试件之间的距离在40~60mm之间。

5.根据权利要求4所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述红外热像仪与被测试件之间的距离为50mm。

6.根据权利要求1所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述反射镜水平角度为30°至60°之间。

7.根据权利要求6所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述反射镜水平角度为45°。

8.根据权利要求1所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述三棱镜水平角度为120°至150°之间。

9.根据权利要求8所述的飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的装置，其特征在于所述三棱镜水平角度为135°。

10.一种利用权利要求1-9任一权利要求所述装置进行飞秒激光激励红外热波无损检测钛铝合金缺陷的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

第一步：将被测试件固定于工作台上，调节工作台的高度，使红外热像仪镜头高度与被测试件垂直高度保持一致；

第二步：调节红外热像仪与被测试件前后位置距离在40至60mm之间，优选为50mm；

第三步：将红外热像仪与计算机通讯连接完整，启动红外热像仪；

第四步：调节红外热像仪焦距，直到计算机清晰地显示被测试件的图像；

第五步：将实验所需器件连接好，并依次接通电源，检查实验器件工作状态；

第六步：调整反射镜水平角度为30°至60°之间，优选为45°；

第七步：调整三棱镜水平角度为120°至150°之间，优选为135°；

第八步：通过计算机向电机控制器输入控制指令，控制伺服电机工作，将被测试件从左到右运动；

第九步：触发飞秒激光激励系统工作，发出飞秒激光激励；

第十步：红外热像仪采集被测试件从左到右移动时的红外图像，实时将采集到的数据图像传输至计算机中；

第十一步：在计算机中对数据图像进行去噪声处理，并显示到计算机的显示屏中；

第十二步：依据显示结果对钛铝合金表面缺陷进行判断。