RU2381496C1 - Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп - Google Patents
Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381496C1 RU2381496C1 RU2008121227/28A RU2008121227A RU2381496C1 RU 2381496 C1 RU2381496 C1 RU 2381496C1 RU 2008121227/28 A RU2008121227/28 A RU 2008121227/28A RU 2008121227 A RU2008121227 A RU 2008121227A RU 2381496 C1 RU2381496 C1 RU 2381496C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- laser
- acoustic
- flaw detector
- ultrasonic flaw
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для контроля внутренних структур объектов, а также их геометрических параметров и физических характеристик. Сущность изобретения заключается в том, что лазерно-ультразвуковой дефектоскоп содержит импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, при этом оптико-акустический преобразователь выполнен в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержит пластину оптико-акустического генератора, помещенную между исследуемым объектом и прозрачным цилиндром, на торце которого расположен пьезоприемник, а фаска цилиндра сопряжена через оптическую систему с оптоволокном. Технический результат: исключение необходимости пропускания излучения лазера сквозь приемник ультразвука. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к неразрушающим методам исследования и может быть использовано для контроля внутренних структур объектов их геометрических параметров и определения их физических характеристик.
Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий импульсный лазер, оптически прозрачную пластину, пластину из поглощающего оптическое излучение материала и приемник ультразвука, при этом оптически поглощающая пластина выполнена в виде плоско-вогнутой линзы, а поглощающая пластина - в виде плоско-выпуклой линзы, которые сопряжены между собой сферическими поверхностями (1).
Недостатком данного устройства является невозможность его использования при одностороннем доступе к объекту контроля.
Наиболее близким к предлагаемому лазерно-ультразвуковому дефектоскопу является устройство, описанное в (2). Оно содержит импульсный лазер, соединенный через оптическое волокно с оптико-акустическим преобразователем, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру. К недостаткам известного устройства следует отнести необходимость пропускания излучения лазера сквозь приемник ультразвука, что создает значительные трудности при практической реализации.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оптико-акустический преобразователь в нем выполнен в виде единого блока и содержит пластину оптико-акустического генератора, помещенную между исследуемым объектом и прозрачным цилиндром, на торце которого расположен пьезопреобразователь, а фаска цилиндра сопряжена через оптическую систему с оптоволокном. При этом акустические импедансы пластины и цилиндра равны.
Возможность реализации.
На Фиг.1 приведена схема лазерно-ультразвукового дефектоскопа. Он содержит:
1 - лазер с модуляцией добротности и высокой частотой повторения импульсов, содержащий на выходе адаптер для ввода излучения в оптическое волокно;
2 - силовое оптическое волокно для передачи лазерного излучения в оптико-акустический преобразователь;
3 - оптико-акустический преобразователь для преобразования лазерных импульсов в акустические, передачи их в исследуемую среду и регистрации отраженных и рассеянных назад акустических сигналов, содержащий оптико-акустический генератор, оптико-акустическую призму, широкополосный пьезопреобразователь и зарядовый предусилитель;
4 - скоростной прецизионный аналого-цифровой преобразователь, обеспечивающий перевод электрического сигнала оптико-акустического преобразователя в цифровую форму, временное запоминание его и передачу по скоростной линии в компьютер;
5 - комбинированный многофункциональный блок питания, обеспечивающий электропитание лазера, оптико-акустического преобразователя и аналого-цифрового преобразователя;
6 - систему обработки данных, включающую компьютер, связанный скоростной линией передачи данных с аналого-цифровым преобразователем и программным обеспечением, обеспечивающим прием цифровых данных, их спектральную обработку и отображение результатов на экране монитора, а также интерактивное управление процессом передачи и обработки данных;
7 - специализированный изолированный корпус, в котором помещаются лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания.
Управление и работа системы осуществляются от компьютера, а синхронизация работы лазера производится специальными сигналами, вырабатываемыми в блоке аналого-цифрового преобразователя. Старт-считывание сигнала осуществляется по импульсу фотодиода, согласованному с лазерным импульсом.
Схема оптико-акустического преобразователя 3 приведена на Фиг.2. Оптико-акустический преобразователь 3 содержит прозрачный для лазерного излучения цилиндр 8 с плоскопараллельными основаниями, на которых размещены оптико-акустический генератор 9 и широкополосный пьезоприемник 10. Оптико-акустический генератор 9 представляет собой плоскопараллельную пластину, выполненную из материала, поглощающего лазерное излучение, имеющего высокое значение коэффициента теплового расширения и согласованного по акустическому импедансу с материалом цилиндра 8 (например, из полимера). Облучение оптико-акустического генератора производится коротким лазерным импульсом с помощью формирующей лазерный пучок оптической системы 11, сопрягаемой с волокном 2, через фаску 12 на поверхности цилиндра 8, образованной на его торце с закрепленным пьезоприемником 10.
Дефектоскоп работает следующим образом. Оптико-акустический генератор 9 приводится в акустический контакт с исследуемым объектом 13. Лазерный импульс поступает с лазера 1 через оптоволокно 2, оптическую систему 11, фаску 12 и прозрачное тело цилиндра 8 на пластину оптико-акустического генератора 9. Последний излучает акустический импульс в прозрачный цилиндр 9 и исследуемый объект 13. Рассеянные в объекте акустические импульсы через оптико-акустический генератор 10 и прозрачный цилиндр 9 попадают на пьезоприемник 11, и его электрический сигнал, усиленный усилителем 14, поступает в аналого-цифровой преобразователь 4.
На Фиг.3 показан пример сигнала оптико-акустического преобразователя. По времени прихода рассеянных импульсов определяют глубину нахождения дефекта, а по измеренной толщине объекта и времени прихода сигнала, отраженного от его тыльной поверхности, - скорость ультразвука в объекте контроля.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №849072, кл. G01N 29/04.
2. Патент России №2232983, кл. G01N 29/04.
Claims (2)
1. Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп, содержащий импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, отличающийся тем, что оптико-акустический преобразователь выполнен в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержит пластину оптико-акустического генератора, помещенную между исследуемым объектом и прозрачным цилиндром, на торце которого расположен пьезоприемник, а фаска цилиндра сопряжена через оптическую систему с оптоволокном.
2. Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что акустические импедансы материалов прозрачного цилиндра и пластины оптико-акустического генератора равны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008121227/28A RU2381496C1 (ru) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008121227/28A RU2381496C1 (ru) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008121227A RU2008121227A (ru) | 2009-12-10 |
RU2381496C1 true RU2381496C1 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=41488921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008121227/28A RU2381496C1 (ru) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2381496C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544257C2 (ru) * | 2010-09-30 | 2015-03-20 | Александр Алексеевич Карабутов | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп |
RU171185U1 (ru) * | 2016-12-29 | 2017-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Устройство для контроля механических свойств материала под нагрузкой |
WO2020030202A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Kravcov Alexander | Method for the non-destructive checking of materials and the device for its implementation |
RU205036U1 (ru) * | 2020-12-03 | 2021-06-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский Комплекс Центра Технологического Обеспечения" (ООО "ИК ЦТО") | Роботизированный лазерно-ультразвуковой структуроскоп |
RU2793566C1 (ru) * | 2022-09-30 | 2023-04-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Кинетик" (ООО "Кинетик") | Оптико-акустический преобразователь лазерно-ультразвукового дефектоскопа |
-
2008
- 2008-05-29 RU RU2008121227/28A patent/RU2381496C1/ru active IP Right Revival
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544257C2 (ru) * | 2010-09-30 | 2015-03-20 | Александр Алексеевич Карабутов | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп |
RU171185U1 (ru) * | 2016-12-29 | 2017-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Устройство для контроля механических свойств материала под нагрузкой |
WO2020030202A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Kravcov Alexander | Method for the non-destructive checking of materials and the device for its implementation |
RU205036U1 (ru) * | 2020-12-03 | 2021-06-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский Комплекс Центра Технологического Обеспечения" (ООО "ИК ЦТО") | Роботизированный лазерно-ультразвуковой структуроскоп |
RU2793566C1 (ru) * | 2022-09-30 | 2023-04-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Кинетик" (ООО "Кинетик") | Оптико-акустический преобразователь лазерно-ультразвукового дефектоскопа |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008121227A (ru) | 2009-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107024542B (zh) | 用于测试对象的机载超声测试系统 | |
US20220050084A1 (en) | Device and method for testing a test object | |
JP5917039B2 (ja) | 被検体情報取得装置 | |
CN101281172A (zh) | 激光声表面波应力测试系统 | |
JP2000517414A (ja) | 短パルス励起を使用する三次元超音波顕微鏡検査の方法と装置およびこれに用いられる三次元超音波顕微鏡 | |
Rong et al. | Ultrasonic sensitivity-improved Fabry–Perot interferometer using acoustic focusing and its application for noncontact imaging | |
Hou et al. | Characterization of a broadband all-optical ultrasound transducer-from optical and acoustical properties to imaging | |
CN110686771A (zh) | 一种基于光声效应的宽光谱脉冲光探测器和探测方法 | |
RU2381496C1 (ru) | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп | |
Petelin et al. | Localized measurement of a sub-nanosecond shockwave pressure rise time | |
CN201244025Y (zh) | 光声超声激发与传感一体化检测装置 | |
US6470752B2 (en) | Ultrasonic detection method and apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus | |
CN104819769B (zh) | 一种基于偏振奇点光束激光散斑的振动测量装置 | |
CN111466884B (zh) | 一种光学相干弹性成像装置 | |
US4995260A (en) | Nondestructive material characterization | |
CN102967281A (zh) | 脉冲激光体纵波厚度测量系统 | |
RU2486501C2 (ru) | Способ лазерной оптико-акустической томографии и устройство для его реализации (варианты) | |
CN205607927U (zh) | 超声波场的光学全息测量系统 | |
Dewhurst et al. | The performance of thick piezoelectric transducers as wide-band ultrasonic detectors | |
RU2653123C1 (ru) | Способ импульсно-периодического лазерно-ультразвукового контроля твердых материалов и устройство для его осуществления | |
CN114486748B (zh) | 一种基于光纤的光声锂电池检测系统 | |
RU2544257C2 (ru) | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп | |
CN109596210A (zh) | 一种基于声波散射的高强度聚焦超声声场测量方法 | |
Klann et al. | Measurement of spatial cross sections of ultrasound pressure fields by optical scanning means | |
RU164233U1 (ru) | Устройство неразрушающего контроля напряженного состояния рельсовых плетей бесстыкового пути |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120530 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140420 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20141209 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180530 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190318 |