买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种基于弧形双光栅聚焦激光超声声谱的表面微裂纹无损检测方法，高能脉冲激光束经过圆弧形双间距光学掩模板照射到被测试件表面形成周期分布的圆弧形双间距栅状激光光斑，在被测区域激发具有相同焦点、不同频率的表面波，若焦点位置存在裂纹，被裂纹反射和透射的表面波信号会一起被激励位置附近的激光超声检测单元接收，对接收信号指定波段进行傅里叶变换，若频谱图中存在反射波频率成分，则被测试件表面存在微裂纹；并分析频谱中反射波频率成分和透射波频率成分的幅值变化，通过定义并计算反透射系数实现表面微裂纹的表征。

主权项：1.一种基于弧形双光栅聚焦激光超声声谱的表面微裂纹无损检测方法，其特征在于：首先利用掩膜板2空间调制高能脉冲激光束1，掩膜板2由两部分组成，靠近激光超声检测单元8的部分刻有多条间距为d1的同轴半圆狭缝，远离激光超声检测单元8的部分刻有多条间距为d2的同轴半圆狭缝，掩膜板2的特殊形状使得穿过它的高能脉冲激光束1形状发生相应的变化，在被测试件表面3位于裂纹两侧形成与掩膜板2截面形状相同的光斑即形成多条间距为d1的半圆形栅状激光光斑4和间距为d2的半圆形栅状激光光斑5，被测试件表面3在周期热膨胀激励下激发出波长为λa的表面波6和波长为λb的表面波7，其中λa＝d1、λb＝d2；激发出的两个表面波均沿半圆形光栅径向向内、向外双向传播，沿传播方向向内传播的两个表面波聚焦于同一点即焦点F使此处的表面波能量最大；在焦点处无裂纹存在的情况下，靠近间距为d1的半圆形栅状激光光斑4且与焦点位置处于同一水平线上的激光超声检测单元8会依次接收到向外传播的λa直达波时域信号10和向内传播的λb直达波时域信号11，对λb直达波时域信号11进行快速傅里叶变换，得到λb直达波时域信号频谱图12，λb直达波时域信号频谱图12中只能观察到λb直达波对应的频率成分fb；当焦点位置有表面裂纹9时，检测单元8在接收到向外传播的λa直达波时域信号10后，会接收到由向内传播并被裂纹反射的λa波和向内传播并绕过裂纹的λb波组成的混合波时域信号13，此时对混合波时域信号13做快速傅里叶变换，得到混合波时域信号频谱图14，从混合波时域信号频谱图14中能同时观察到反射波频率成分fa′和透射波频率成分fb′；因此得到表面微裂纹无损检测依据：若频谱图中存在反射波频率成分fa′，则被测试件表面存在微裂纹；最后通过定义反透射系数α，即混合波时域信号频谱图中反射波和透射波中心频率幅值之比，实现对表面微裂纹的表征。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 基于弧形双光栅聚焦激光超声声谱的表面微裂纹无损检测方法