[發(fā)明專利]一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)及其方法

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• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107389792A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾偉;姚飛艷;漆世鍇
• 申請（專利權(quán)）人: 九江學(xué)院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司36115
• 代理人: 謝德珍

1.一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)，包括脈沖激光器(1)，其特征在于，所述脈沖激光器(1)分別連接控制器(7)和振鏡掃描系統(tǒng)(2)，振鏡掃描系統(tǒng)(2)下端設(shè)有激光掃描區(qū)域(3)，激光掃面區(qū)域(3)一側(cè)設(shè)有Lamb波傳感器(4)，所述Lamb波傳感器(4)的輸出端連接信號調(diào)理電路(5)，信號調(diào)理電路(5) 的輸出端連接A/D采集卡(6)， A/D采集卡(6) 的輸出端分別連接控制器(7)和上位機(jī)Labview軟件系統(tǒng)(8)，所述控制器(7)還與上位機(jī)Labview軟件系統(tǒng)(8)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)，其特征在于，所述振鏡掃描系統(tǒng)(2)在X、Y 方向旋轉(zhuǎn)小鏡的掃描視角為±25°,最大掃描頻率可達(dá)3kHz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)，其特征在于，所述A/D采集卡(6)采用高速數(shù)字A/D采集卡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖激光器(1)為Nd:YAG激光器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)的成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）通過上位機(jī)Labview軟件系統(tǒng)輸入系統(tǒng)初始化參數(shù)，所述系統(tǒng)初始化參數(shù)包括Lamb波采樣頻率、采樣時(shí)間，經(jīng)帶通濾波器后，點(diǎn)擊開始按鈕，激光Lamb波檢測系統(tǒng)開始工作；

（2）控制器控制脈沖激光器產(chǎn)生脈沖激光束，激光束通過振鏡掃描系統(tǒng)，射入薄板鋁材料表面，薄板鋁材料吸收激光能量，由于激光熱彈效應(yīng)的作用，在薄板鋁材料表面產(chǎn)生Lamb波信號；

（3）Lamb波信號在薄板鋁材料中傳播，Lamb波遇到缺陷后產(chǎn)生散射波信號，在激光掃描區(qū)域的另一側(cè)安裝的Lamb波傳感器接收激光在薄板鋁材料中產(chǎn)生的Lamb波信號及散射波信號；

Lamb波傳感器將接收的Lamb波信號及散射波信號通過信號調(diào)理電路和A/D采集卡，被上位機(jī)Labview軟件采集，并以.lvm文件保存；

激光Lamb波檢測系統(tǒng)完成對薄板鋁材料二維掃描檢測后，上位機(jī)Labview軟件讀取.lvm文件中的Lamb波信號及散射波信號，并對Lamb波信號及散射波信號進(jìn)行Hartley變換，Hartley變換的公式為，其中f(t)為Lamb波信號；

（6）上位機(jī)Labview軟件系統(tǒng)讀取Hartley變換的Lamb波信號及散射波信號，得到變換后的Lamb波傳播圖像，實(shí)現(xiàn)對薄板鋁材料缺陷的形狀和大小檢測。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)的成像方法，其特征在于，所述Lamb波信號包括激光產(chǎn)生的聲表面波，縱波及橫波信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁合金表面缺陷檢測的激光成像系統(tǒng)的成像方法，其特征在于，所述對薄板鋁材料進(jìn)行二維掃描檢測的形狀可以任意的，二維掃描步長為0.1mm-2mm。