Page 49 - 无损检测2024年第六期

余永成，等：

反应堆压力容器主螺栓表面缺陷的线激光测量与涡流检测对比

进一步化简得到
（4）
（3）
激光三角测量原理如图6所示。

图 6 激光三角测量原理示意

3 线激光检测过程 并输出图像的轮廓、测量值、判定值；控制器的作用
是图像保存、测量值数据保存；计算机的作用是通过
线激光测量系统主要由感测头、控制器、计算机 专用软件进行程序设计、编辑及图像显示。线激光
等组成。感测头的作用是依据设定的条件取得图像， 测量系统组成如图7所示。

图 7 线激光测量系统组成
采用基恩士LJ-X8060 型感测头进行试验，其 各种材料多重反射、漫反射等的影响，表现稳定的形
具体参数如下：① 基准距离为64 mm；② 测量范 状。测量之前要依据待测物体的特征及待测值，依次
围为z轴F.S.（类比景深）=14. 6 mm， x轴激光宽 在软件端进行拍摄设定、检测工具设定和位置偏移补
度为 16 mm；③ 光源为蓝色半导体激光 （成像光 正设定，其准备工作状态下的软件端界面如图8所示。
束更精细，测量轮廓精度更高）；④ 波长为405 nm 对主螺栓的标定螺栓进行检测试验，设置
（可见光）；⑤ 轮廓数据数量为3 200点 （影响测量 0. 5，1，2 mm 等3组伤深，将感测头分别放在3种
精度）；⑥ 采样周期（帧率）最高为16 kHz，结合检 伤深的相应位置，通过软件端初始设定，然后以
测需求，确定移动速度上限（如要求待测物检测精 20 转 · min 的恒定转速转动螺栓，得到多次测量结
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度为5 mm，运动速度为3 m· s ，则要求传感器帧 果感应头的放置方式如图9所示。
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率在600 Hz以上）；⑦ x轴（宽度）分辨率为 5 μm； 1 mm伤深的第一次测量结果如图10所示， 结果
⑧ 重复精度 z轴 （高度）为0. 4 μm， x轴 （宽度）为 为0. 986 mm。分别对0. 5，1，2 mm的伤深进行8次
0. 5 μm。 测量，其测量结果如表2所示。
LJ-X8060型感测探头采用 3 200 点超高精度测 分析多次测量得到的数据可知，测量结果的重
量，可以超精确地绘制出目标物的形状，同时可抑制 复性很好，而且最大误差也控制在8%之内，这是因
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2024 年 第 46 卷 第 6 期
无损检测