激光超声探伤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在被检测工件探伤情况下使用的探伤方法。更具体地说，本发明涉及一种用在被检测工件探伤情况下的激光超声探伤方法。
【背景技术】
[0002]现有的超声波探伤技术，大体包括两种情况，一种是通过超声波探伤仪控制超声换能器向工件的探伤面发出超声波，并根据所述超声波经由工件缺陷的反射回波或衍射波来确定工件的缺陷。另一种情况是通过激光发生器向工件表面发射激光，工件表面基于热弹效应或者融蚀效应而产生超声波，超声波渗透到工件内部，经过工件缺陷时反射超声波回波信号或衍射波来确定工件的缺陷。其中，第一种情况的探伤方法需要超声换能器与被检测工件直接接触，为传统超声波探伤方法；而第二种情况的探伤方法中，被检测工件必须是金属，而且是激光直接投射到被检测工件表面，长时间激光照射会产生热损伤，对被检测工件造成损伤，另外，该方法通过被检测工件激光转换为超声波的转换率低，检测准确度低。
【发明内容】
[0003]本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本发明还有一个目的是提供一种激光超声探伤方法，其通过增强介质层接收激光转化成超声波，进而渗透到被检测工件上，提高了超声波的转化率，以及避免了激光直接接触被检测工件而造成所述被检测工件的热损伤。
[0005]本发明还有一个目的是所述激光发生器发射的激光光束可准确反射到与所述被检测工件探伤面接触的所述增强介质层，所述透镜响应于所述激光发生器发射的激光光束或者所述被检测工件位置的变化而旋转相应的角度，使得通过所述透镜反射的激光准确反射到与所述被检测工件探伤面接触的所述增强介质层，可对运动中的被检测工件全面探伤。
[0006]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种激光超声探伤方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一:在被检测工件表面设置增强介质层，所述增强介质层是由基于物理效应接收激光激发产生超声波的材料制成，所述增强介质层可避免激光直接接触所述被检测工件而造成对所述被检测工件的损伤，其中，所述增强介质层的表面结构可根据所述被检测工件表面结构的变化而做出相应的改变，以使所述增强介质层的表面结构与所述被检测工件的表面结构紧密贴合；
[0008]步骤二:激光发生器发射激光；
[0009]步骤三:所述增强介质层接收所述激光，在所述增强介质层中产生超声波信号，所述超声波信号穿过所述增强介质层进入所述被检测工件；
[0010]步骤四:超声波接收装置捕获所述被检测工件传出的超声回波信号，通过对所述超声回波信号的分析可知所述被检测工件的伤损状况，从而实现对所述被检测工件的伤损检测。
[0011]优选的是，其中，所述步骤一还包括:在所述增强介质层上涂覆耦合剂，以使所述被检测工件通过耦合剂与所述增强介质层紧密接触，避免在所述被检测工件与所述增强介质层之间存在有空气影响检测效果。
[0012]优选的是，其中，在所述步骤二中，所述激光发生器发射激光可通过透镜反射至与所述被检测工件接触的所述增强介质层，所述透镜响应于所述激光发生器发射的激光光束或者所述被检测工件位置的变化而旋转相应的角度，使得通过所述透镜反射的激光准确反射到所述增强介质层。
[0013]优选的是，其中，在所述步骤三具体包括:所述激发器发射的激光在所述增强介质层表面基于物理效应而激发产生超声波，所述超声波通过所述增强介质层渗透到所述被检测工件内部，遇到伤损缺陷产生超声回波信号。
[0014]优选的是，其中，在所述步骤一中，所述增强介质层是由基于热弹效应或者融蚀效应接收激光激发产生超声波的材料制成。
[0015]优选的是，其中，在所述步骤二中，所述激光发生器发射的激光为脉冲激光。
[0016]优选的是，其中，在所述步骤四中，所述超声波接收装置为一个或者多个超声波接收探头。
[0017]优选的是，其中，所述透镜响应于所述激光发生器光束或者所述被检测工件位置的变化而旋转相应的角度是由伺服驱动系统提供动力。
[0018]优选的是，其中，所述透镜响应于所述激光发生器发射的激光光束或者所述被检测工件位置的变化而旋转的角度范围为O?360度。
[0019]本发明至少包括以下有益效果:
[0020]1、由于通过增强介质层接收激光转化成超声波，进而渗透到被检测工件上，提高了超声波的转化率，以及避免了激光直接接触被检测工件而造成所述被检测工件的热损伤；
[0021]2、由于制成增强介质层的材料不仅限于金属材料，转化超声波的原理也不限于热弹效应和融蚀效应，增加了适用范围，易于广泛推广应用；
[0022]3、由于通过在所述增强介质层上涂覆耦合剂，以使所述被检测工件通过耦合剂与所述增强介质层紧密接触，避免在所述被检测工件与所述增强介质层之间存在有空气影响检测效果，提高了检测准确度；
[0023]4、由于激光发生器发射的激光光束可准确反射到与被检测工件探伤面接触的所述增强介质层，透镜响应于所述激光发生器发射的激光光束或者被检测工件位置的变化而旋转相应的角度，使得通过透镜反射的激光准确反射到与被检测工件探伤面接触的所述增强介质层，可对运动中的被检测工件全面探伤；
[0024]5、超声波接收装置设置一个或多个超声波接收探头，提高超声波接收率，提高探伤精度与探伤速度。
[0025]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的一个实施例中激光超声探伤方法的流程示意图；
[0027]图2为本发明的另一个实施例中激光超声探伤方法的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0029]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0030]图1示出了根据本发明激光超声探伤方法的一种实现形式，其中包括:
[0031]步骤一:在被检测工件表面设置增强介质层，所述增强介质层是由基于物理效应接收激光激发产生超声波的材料制成，所述增强介质层可避免激光直接接触所述被检测工件而造成对所述被检测工件的损伤，其中，所述增强介质层的表面结构可根据所述被检测工件表面结构的变化而做出相应的改变，以使所述增强介质层的表面结构与所述被检测工件的表面结构紧密贴合；
[0032]步骤二:激光发生器发射激光；
[0033]步骤三:所述增强介质层接收所述激光，在所述增强介质层中产生超声波信号，所述超声波信号穿过所述增强介质层进入所述被检测工件；
[0034]步骤四:超声波接收装置捕获所述被检测工件传出的超声回波信号，通过对所述超声回波信号的分析可知所述被检测工件的伤损状况，从而实现对所述被检测工件的伤损检测。
[0035]在另一种实例中，所述步骤一还包括:在所述增强介质层上涂覆耦合剂，以使所述被检测工件通过耦合剂与所述增强介质层紧密接触，避免在所述被检测工件与所述增强介质层之间存在有空气影响检测效果。
[0036]其中，所述耦合剂可以为水，也可以是其他液体介质，例如，当检测可以在增强介质层上放置或者滚动的工件时，选择水作为耦合剂是最好的选择，不仅可以避免空气进入被检测工件与增强介质层之间，而且水来源广，检测结束后方便清理，如果是不可移动的大型被检测工件侧面时，需要通过移动增强介质层来完成检测，此时需要选择其他液体介质作为耦合剂，比如油，不仅避免了水容易顺着被检测工件侧面流下，发挥不了耦合剂的效果，而选择油作为耦合剂，由于油具有一定的粘性，可以黏贴在被检测工件侧面与增强介质层之间，移动增强介质层也不会影响二者之间的密封性。
[0037]上述方案中的激光超声探伤方法的一种实现方式为:在所述步骤二中，所述激光发生器发射激光可通过透镜反射至与所述被检测工件接触的所述增强介质层，所述透镜响应于所述激光发生器发射的激光光束或者所述被检测工件