CN213657942U - 一种激光超声与光弹性应力一体化检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种激光超声与光弹性应力一体化检测装置，包括光源激发器、聚焦镜、压电传感器、计算机、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕，所述光源激发器、聚焦镜、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕依次设置，所述计算机分别连接压电传感器和投影屏幕，所述光源激发器包括激光器和白光灯。与现有技术相比，本实用新型具有提高激光超声检测精度等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于激光无损检测技术领域，涉及一种激光无损检测装置，尤其是涉及一种激光超声与光弹性应力一体化检测装置。
背景技术
激光超声是一种非接触、高精度、无损伤的新型超声检测技术。它利用激光脉冲在被检测工件中激发超声波，并用激光束探测超声波的传播，从而获取工件信息，激光超声检测技术具有非接触式检测、远距离操作、抗干扰能力强、空间分辨率高、可检测不规则表面及用于操作空间受限的场合、快速实时、可在恶劣工况下使用等优点，目前已逐渐成为无损检测的重要手段。
激光超声无损检测是利用激光产生热弹效应，即在不破坏被检测试件的性能和完整性的前提下，检测试件的物理性能和组织状态，以此来查明试件力学性能以及缺陷。为了满足人类不断增长的需求不断新起了大量的新型材料，同时对材料检测的要求越来越高，对试件无损检测精度也在不断提高。但是激光超声无损检测本身存在着一些必然的影响因素使得检测结果有所偏差，这个阶段如何提高激光超声无损检测的精度成为了重中之重。
现有技术中存在通过多种参数检测方式以提高激光超声无损检测精度方式，但该方式需要许多不同的设备进行复杂测量才可实现，检测不便，且成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便、功能多样的激光超声与光弹性应力一体化检测装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种激光超声与光弹性应力一体化检测装置，包括光源激发器、聚焦镜、压电传感器、计算机、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕，所述光源激发器、聚焦镜、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕依次设置，所述计算机分别连接压电传感器和投影屏幕，所述光源激发器包括激光器和白光灯。
进一步地，所述激光器为Nd：YAG激光器。
进一步地，所述入射光处理单元包括依次设置的偏振片和第一1/4波片。
进一步地，所述入射光处理单元还包括第一支撑座，所述偏振片和第一1/4波片同心地架设于该第一支撑座上。
进一步地，所述出射光处理单元包括依次设置的第二1/4波片和检偏片。
进一步地，所述出射光处理单元还包括第二支撑座，所述第二1/4波片和检偏片同心地架设于该第二支撑座上。
进一步地，所述投影屏幕与检偏片同心地架设于所述第二支撑座上。
进一步地，该装置还包括用于对被测试件进行温度实时检测的红外测温仪，该红外测温仪与计算机连接。
进一步地，该装置还包括检测平台，所述光源激发器、聚焦镜、压电传感器、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕均设置于所述检测平台上。
进一步地，所述入射光处理单元与出射光处理单元之间设置有样品架。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1)本实用新型光源激发器包括激光器和白光灯，通过对光路设计，可实现激光超声无损与光弹性应力的一体化检测，方便通过调整光弹性应力，以有效地减小应力对与激光超声无损检测带来的误差。
2)本实用新型还可设置有红外测温仪，能够确保激光超声无损检测是在热弹机制下进行的，不会对试件产生损伤。
3)本实用新型既可单独进行光弹性应力检测，又可以同时进行激光超声无损检测，不仅节约了时间成本，金钱成本，更是大大的提高了检测的精确度以及检测的多样性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中，1—光源激发器，2—聚焦镜，3—压电传感器，4—计算机，5—红外测温仪，6—偏振片，7—第一1/4波片，8—第二1/4波片，9—检偏片，10—投影屏幕，11—被测试件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
参考图1所示，本实施例提供一种激光超声与光弹性应力一体化检测装置，包括光源激发器1、聚焦镜2、压电传感器3、计算机4、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕10，光源激发器1、聚焦镜2、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕10依次设置，计算机4分别连接压电传感器3和投影屏幕10，光源激发器1包括激光器和白光灯。其中，激光器、聚焦镜2、入射光处理单元、压电传感器3形成激光超声无损检测模块，激光器或白光灯、聚焦镜2、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕10形成光弹性应力检测模块。
本实施例中，激光器采用Nd：YAG激光器。入射光处理单元包括依次设置的偏振片6和第一1/4波片7。出射光处理单元包括依次设置的第二1/4波片8和检偏片9。
在其他实施例中，入射光处理单元还包括第一支撑座。优选地，偏振片6和第一1/4波片7同心地架设于该第一支撑座上，提高检测精度。
在其他实施例中，出射光处理单元还包括第二支撑座。优选地，第二1/4波片8和检偏片9同心地架设于该第二支撑座上，提高检测精度。可进一步优选地，投影屏幕10同样与检偏片9同心地架设于所述第二支撑座上。
Nd：YAG激光器发出的激光经聚焦镜2聚焦后，经过偏振片6，第一1/4波片7入射到被测试件11上产生超声波，超声波由压电传感器3接收后传入到计算机4中进行处理。在无损检测的同时可以对试件进行光弹性应力检测，光源激发器1激发出白光(由白光灯发出)或单色光(由Nd：YAG激光器发出)后经聚焦镜2聚焦，经过偏振片6，第一1/4波片7进入到被测试件11后由于光弹效应，激光被分为两束垂直的偏振光后，经过第二1/4波片8转变为椭圆偏振光，被检偏片9投射到投影屏幕10上，最后传输到计算机4上进行数据处理，由于偏振光的干涉可以根据条纹由计算机4成像出应力图。此时经过数据处理即可得到无应力状态下的超声波图像及波速。
在其他实施例中，该装置还包括检测平台，光源激发器1、聚焦镜2、压电传感器3、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕0均设置于所述检测平台上，方便进行操作。
在其他实施例中，也可先用白光或者单色光对被测试件进行光弹性应力检测后再进行激光超声检测，进一步提高激光超声检测的精度。
在其他实施例中，入射光处理单元与出射光处理单元之间设置有样品架，方便放置被测试件11。
实施例2
参考图1所示，本实施例提供的激光超声与光弹性应力一体化检测装置中，还包括用于对被测试件11进行温度实时检测的红外测温仪5，该红外测温仪5与计算机4连接，可在激光超声无损或光弹性应力检测的同时用红外测温仪对被测试件11进行实时温度检测，控制被测试件在其融化温度之下，保证在热弹机制下进行激光超声无损检测。其余同实施例1。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，包括光源激发器(1)、聚焦镜(2)、压电传感器(3)、计算机(4)、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕(10)，所述光源激发器(1)、聚焦镜(2)、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕(10)依次设置，所述计算机(4)分别连接压电传感器(3)和投影屏幕(10)，所述光源激发器(1)包括激光器和白光灯。
2.根据权利要求1所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述激光器为Nd：YAG激光器。
3.根据权利要求1所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述入射光处理单元包括依次设置的偏振片(6)和第一1/4波片(7)。
4.根据权利要求3所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述入射光处理单元还包括第一支撑座，所述偏振片(6)和第一1/4波片(7)同心地架设于该第一支撑座上。
5.根据权利要求1所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述出射光处理单元包括依次设置的第二1/4波片(8)和检偏片(9)。
6.根据权利要求5所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述出射光处理单元还包括第二支撑座，所述第二1/4波片(8)和检偏片(9)同心地架设于该第二支撑座上。
7.根据权利要求6所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述投影屏幕(10)与检偏片(9)同心地架设于所述第二支撑座上。
8.根据权利要求1所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，还包括用于对被测试件(11)进行温度实时检测的红外测温仪(5)，该红外测温仪(5)与计算机(4)连接。
9.根据权利要求1所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，还包括检测平台，所述光源激发器(1)、聚焦镜(2)、压电传感器(3)、入射光处理单元、出射光处理单元和投影屏幕(10)均设置于所述检测平台上。
10.根据权利要求1所述的激光超声与光弹性应力一体化检测装置，其特征在于，所述入射光处理单元与出射光处理单元之间设置有样品架。
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