Page 43 - 无损检测2023年第十期

2023远东无损检测新技术论坛论文精选

DOI : 10.11973 / ws j c202310002

铝板表面缺陷的激光超声可视化检测

罗朝莉, 朱 冰, 徐志伟, 王 波

( 西安石油大学 电子工程学院, 西安 710065 )

摘 要: 激光超声可视化检测技术是一种新型检测技术, 与传统检测方法相比, 该技术具有检
测速度快、 检测距离远、 无检测盲区等优点。研究了一种基于超声信号峰峰值三维最大振幅及三维
波场重建的检测算法, 搭建了基于脉冲激光激励、 压电探头接收超声信号的激光超声可视化检测系
统, 并对铝板表面裂纹缺陷进行检测。试验结果表明, 激光超声可视化检测技术可快速检出铝板表
面的裂纹缺陷, 并且能够三维地显示表面裂纹的位置及大小信息, 能够实时显示出三维超声波场的
传播及反射情况。
关键词: 激光超声; 可视化检测; 金属板材; 表面缺陷

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 10-0009-05

Laserultrasonicvisualizin g ins p ectionofsurfacedefectinaluminump late

LUOZhaoli , ZHUBin g XUZhiwei , WANGBo
,

( SchoolofElectronicEn g ineerin g , Xi'anShi y ouUniversit y , Xi'an710065 , China )

Abstract : Laserultrasonicvisualizin gisanew t yp eofins p ectiontechnolo gy .Com p ared withtraditional

detectionamethod , thistechnolo gyhastheadvanta g esofra p iddetection , lon g -distance , andnodetectionblind

areas.Adetectiontechnolo gybasedonthree-dimensionalmaximumam p litudeandthree-dimensionalwavefield

reconstructiondetectional g orithm forultrasonicsi g nalp eak-to- p eak values wasstudied.A laserultrasonic

visualizationdetections y stem withp ulselaserexcitationandp iezoelectricp robereceivin gultrasonicsi g nalswas

establishedtodetectsurfacecrackdefectsinaluminum p lates.Theresultsshowedthatthelaserultrasonic

visualizationdetectiontechnolo gycanq uickl ydetectcracksdefectsonthesurfaceofaluminum p lates , andcan

dis p la y the p ositionandsizeinformationofsurfacecracksin3D , aswellasreal-timedis p la y ofthe p ro p a g ationand

reflectionof3Dultrasonicfield.

Ke ywords : laserultrasonic ; visualizin g ins p ection ; metalsheet ; surfacedefect
金属表面缺陷的无损检测方法主要有超声检测、 的热点, 并取得了一定进展 [ 2-8 ] 。为满足快速、 高时
磁粉检测及渗透检测等 。这些方法检测时需要接 空分辨率的检测需求, TAKATSUBO 等 [ 9 ] 提出一
[ 1 ]
触被测体表面或进行特殊检测工序, 且对表面微小缺 种基于超声传播的可逆性原理和可视化图像处理技
陷分辨率较低, 检测效率不高, 在特殊环境下已无法 术, 用脉冲激光扫描产生超声信号, 通过对接收到的
满足检测需求。随着技术的发展与无损检测要求的 信号进行处理实现超声波三维波场传播过程可视
不断提高, 迫切需要研究发展非接触式检测技术。 化, 进而对被测体内部损伤情况进行评价。
激光超声检测可实现非接触、 远距离、 高时空分 与传统的超声检测技术相比, 激光超声可视化
辨率检测, 是近年来国内外相关表面缺陷检测研究 检测技术具有非接触扫描, 检测过程无需使用耦合
剂; 无检测盲区, 频带较宽, 分辨率高; 可实现远距离
收稿日期: 2023-07-14
操作, 用于高温及腐蚀性强等恶劣条件下的检测; 适
基金项目: 国家自然科学基金( 1927801 )
用于复杂形状、 大面积板材的检测; 快速扫描、 可重
作者简介: 罗朝莉( 1988- ), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为激
光超声及冷阴极 X 射线检测技术 复性高; 能将超声波在被测物体中的传播过程可视
通信作者: 罗朝莉, 714116474@ qq .com 化; 可实时显示检测结果, 缺陷精确定位等优点。

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2023年 第45卷 第10期
无损检测