[发明专利]一种远距离TOFD激光超声焊缝无损检测设备及方法

说明书

本发明涉及一种远距离TOFD激光超声焊缝无损检测设备，包括：场镜布置在第一激光器的出射端；分光器件布置在第二激光器的出射端；电动反射镜布置在分光器件的一个出射端；第一反射镜布置在分光器件的一个出射端；成像镜头布置在第一反射镜的出射端；光电探测器布置在分光器件的一个出射端；信号处理端分别与第一激光器、第二激光器和光电探测器电连接。使用激光器激发超声信号，代替传统压电探头发射信号，传统压电探头只能发射一种模式的超声波，而激光可以超声各种模式的波，各种缺陷类型均可检测，声波扩散面大，便于信号检测，缺陷测量精度高。

技术领域

本发明涉及无损探伤技术领域，具体涉及一种远距离TOFD激光超声焊缝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。

焊缝检测目的是保证焊接结构的完整性、可靠性、安全性和使用性。焊缝表面和内部存在裂纹、夹渣等缺陷会十分影响焊缝质量，而目前焊缝检测的速度和准确度都远远达不到需求。

传统衍射时差法（TOFD）技术采用一发一收两个宽带窄脉冲探头进行检测，探头相对于焊缝中心线对称布置，发射探头产生非聚焦纵波波束以一定角度入射到工件中，其中部分波束沿近表面传播被接收探头接收，部分波束经底面反射后被探头接收，接收探头通过接收缺陷尖端的衍射信号及其时差来确定缺陷的位置和自身高度，

单个探头只能探测某一种模式的超声波，且需要抹耦合剂，极大的降低效率和缺陷检测准确度，存在漏检等情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种远距离TOFD激光超声焊缝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：一种远距离TOFD激光超声焊缝无损检测设备，包括：

场镜，其布置在第一激光器的出射端；

分光器件，其布置在第二激光器的出射端；

电动反射镜，其布置在分光器件的一个出射端；

第一反射镜，其布置在分光器件的一个出射端；

成像镜头，其布置在第一反射镜的出射端；

光电探测器，其布置在分光器件的一个出射端；

信号处理端，其分别与第一激光器、第二激光器和光电探测器电连接。

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：反光镜，其布置在第一激光器的出射端与场镜的入射端之间。

进一步，第一激光器采用脉冲激光器。

进一步，第一激光器发射波段为532nm、1064nm的脉冲激光。

进一步，第一激光器所发射脉冲激光的能量密度大于500uJ/cm²，平均功率为1W-100W。

进一步，第二激光器采用小功率连续激光器。

进一步，第二激光器的功率为50mW-300mW。

进一步，第二激光器采用He-Ne激光器。

进一步，分光器件为分光镜。

一种远距离TOFD激光超声焊缝无损检测方法，包括如下步骤：

S100、调整反光镜、场镜的角度，开启第一激光器发射脉冲激光，使脉冲激光通过反光镜射入到场镜 ，再通过场镜聚焦定场到工件上，以产生各种模式超声波；

S200、开启第二激光器发射脉冲激光，所发射脉冲激光被分光器件分为两束；