[发明专利]一种基于激光激励纵波测量亚表面缺陷深度的方法

权利要求书

1.一种基于激光激励纵波测量亚表面缺陷深度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将脉冲激光器探头和激光测振仪分别放置于工件亚表面缺陷的相反侧，且脉冲激光器探头与被测亚表面缺陷之间的横向距离为d₁；

2)脉冲激光器探头发射脉冲激光照射在工件上，在工件内部激励出超声纵波，利用激光测振仪测得入射的超声纵波在亚表面缺陷的模态转换表面波信号R₁，并记录表面波信号R₁的到达时间t_R1；

3)将脉冲激光器探头向靠近亚表面缺陷的方向移动，使得探头与亚表面缺陷之间的横向距离为d₂；脉冲激光器探头与亚表面缺陷的横向距离d₁和d₂，以及激光测振仪与亚表面缺陷的距离均为5～10mm，以保证接收到的超声波的信噪比；之后，脉冲激光器探头在此发射脉冲激光照射在工件上，激光测振仪测得入射的超声纵波在亚表面缺陷的模态转换表面波信号R₂，并记录表面波信号R₂的到达时间t_R2；

4)计算出亚表面缺陷的深度h如下：

其中，Δt＝t_R1-t_R2；v_p为超声波信号在被测工件中的传播速度；

所述的传播速度v_p利用t_R1、t_R2、d₁、d₂计算得到，具体表达式如下：

v_p＝(d₁-d₂)/Δt。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光激励纵波测量亚表面缺陷深度的方法，其特征在于：超声纵波的激发方法为激光点源激发或线源激发。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光激励纵波测量亚表面缺陷深度的方法，其特征在于：所述的亚表面缺陷为气孔形缺陷；脉冲激光器探头发射的脉冲激光为点源脉冲激光；所述的点源脉冲激光与亚表面缺陷和激光测振仪在同一直线上。

4.根据权利要求2所述的一种基于激光激励纵波测量亚表面缺陷深度的方法，其特征在于：所述的亚表面缺陷为圆柱形缺陷，脉冲激光器探头发射的脉冲激光为线源脉冲激光；所述的线源激光与亚表面缺陷的轴线平行。