RU2544257C2 - Лазерный ультразвуковой дефектоскоп - Google Patents
Лазерный ультразвуковой дефектоскоп Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544257C2 RU2544257C2 RU2010140186/28A RU2010140186A RU2544257C2 RU 2544257 C2 RU2544257 C2 RU 2544257C2 RU 2010140186/28 A RU2010140186/28 A RU 2010140186/28A RU 2010140186 A RU2010140186 A RU 2010140186A RU 2544257 C2 RU2544257 C2 RU 2544257C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- acoustic
- optical
- digital converter
- optic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для неразрушающих методов контроля внутренних структур объектов. Сущность изобретения заключается в том, что лазерный ультразвуковой дефектоскоп содержит импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, выполненным в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержащим пластину оптико-акустического генератора, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, при этом оптико-акустический генератор и пьезоприемник пространственно разнесены и размещаются на наклонных звукопроводах, контактирующих с исследуемым материалом, а лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания размещены в отдельном корпусе. Технический результат: расширение функциональных возможностей устройства за счет использования различных типов акустических волн. 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.
Известно устройство лазерно-акустического контроля, содержащее импульсно-модулированный лазер, соединенный с оптическим волокном, торец которого через расширяющую линзу направлен на оптико-акустический преобразователь, а пьезоприемник выполнен в виде решетки из локальных пьезоэлементов, каждый из которых соединен через предусилитель и аналого-цифровой преобразователь с компьютером (1). В известном устройстве необходимо пропускать излучение лазера сквозь приемник ультразвука.
Известен лазерно-ультразвуковой дефектоскоп, содержащий импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, выполненным в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержащим пластину оптико-акустического генератора, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру (2). Данное устройство может работать, как правило, только на одном типе волн - продольных.
Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно, использование всех типов волн, продольных, поперечных, и поверхностных акустических волн. В сочетании с лазерно-акустическим преобразователем, устройство получает неоспоримые преимущества.
Поставленная цель достигается тем, что, в известном устройстве, содержащем импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, выполненным в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержащим пластину оптико-акустического генератора, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, оптико-акустический генератор и пьезоприемник пространственно разнесены и размещаются на наклонных звукопроводах, контактирующих с исследуемым материалом, а лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания размещены в отдельном корпусе.
Возможность реализации
На чертеже (Фиг.1) показан лазерный ультразвуковой дефектоскоп. Он содержит:
1 - лазер с модуляцией добротности и высокой частотой повторения импульсов, содержащий на выходе адаптер для ввода излучения в оптическое волокно;
2 - комбинированный многофункциональный блок питания, обеспечивающий электропитание лазера, оптико-акустического преобразователя и аналого-цифрового преобразователя;
3 - 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;
4 - специализированный изолированный корпус, в котором помещаются лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания;
5 - 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;
6 - силовое оптическое волокно для передачи лазерного излучения в оптико-акустический преобразователь;
7 - оптико-акустический преобразователь с наклонным вводом пучка для преобразования лазерных импульсов в акустические, передачи их в исследуемую среду и регистрации отраженных и рассеянных акустических сигналов, содержащий разнесенные оптико-акустический генератор и широкополосный пьезоприемник с наклонными звукопроводами.
Схема оптико-акустического преобразователя 7 (Фиг.1) с наклонным вводом акустического пучка приведена на Фиг.2. Оптико-акустический преобразователь 7 разделен на излучающий и принимающий модули.
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.
Излучающий модуль содержит оптическую схему 8, формирующую лазерный пучок, поступающий из волокна. Сформированный лазерный пучок облучает пластину оптико-акустического генератора 9, где происходит формирование широкополосного акустического импульса. Оптико-акустический генератор 9 представляет собой плоско параллельную пластину, выполненную из материала, поглощающего лазерное излучение, имеющего высокое значение коэффициента теплового расширения и согласованного по акустическому импедансу с материалом наклонного звукопровода 10. Наклонный звукопровод является цилиндром, один торец которого перпендикулярен к его оси, а второй торец срезан под острым углом и находится в акустическом контакте с поверхностью исследуемого объекта 11.
В состав принимающего модуля преобразователя входит аналогичный звукопроводу 10 наклонный звукопровод 12. На заднем торце звукопровода акустически согласованно закреплен пьезоприемник 13, который передает электрический сигнал в усилитель 14.
Дефектоскоп работает следующим образом. Звукопроводы 10 и 12 (Фиг.2) приводятся в акустический контакт с исследуемым объектом 11. Лазерный импульс поступает из лазера 1 (Фиг.1) через оптоволокно 6 оптическую систему 8 (Фиг.2) на пластину оптико-акустического генератора 9. Последний излучает акустический импульс в наклонный звукопровод 10 и исследуемый объект 11. Отраженный внутри объекта акустический импульс 15 через второй наклонный звукопровод 12 попадает на пьезоприемник 13 и его электрический сигнал, усиленный усилителем 14 поступает в аналого-цифровой преобразователь 3 (Фиг.1).
На чертеже (Фиг.3) показан пример сигнала оптико-акустического преобразователя с наклонным вводом, зарегистрированный в графитовых волокнах разного типа. По времени задержки импульсов можно, например, определить скорость в волокне, а по амплитуде сигнала судить о качестве исследуемого материала.
Источники информации, использованные при составлении заявки.
1. Патент России №2232983.
2. Патент России №2381496.
Claims (1)
- Лазерный ультразвуковой дефектоскоп, содержащий импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, выполненным в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержащим пластину оптико-акустического генератора, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, отличающийся тем, что оптико-акустический генератор и пьезоприемник пространственно разнесены и размещаются на наклонных звукопроводах, контактирующих с исследуемым материалом, а лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания размещены в отдельном корпусе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140186/28A RU2544257C2 (ru) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140186/28A RU2544257C2 (ru) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010140186A RU2010140186A (ru) | 2012-04-10 |
RU2544257C2 true RU2544257C2 (ru) | 2015-03-20 |
Family
ID=46031358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010140186/28A RU2544257C2 (ru) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544257C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643232C1 (ru) * | 2016-10-10 | 2018-01-31 | Учреждение науки "Инженерно-конструкторский центр сопровождения эксплуатации космической техники" (Учреждение науки ИКЦ СЭКТ) | Способ измерения изменения скорости распространения головной ультразвуковой волны и устройство для его реализации |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102735615A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 中国科学院光电研究院 | 一种激光超声检测装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6128092A (en) * | 1999-07-13 | 2000-10-03 | National Research Council Of Canada | Method and system for high resolution ultrasonic imaging of small defects or anomalies. |
RU2232983C2 (ru) * | 2002-10-02 | 2004-07-20 | Белов Михаил Алексеевич | Способ лазерно-акустического контроля твердых материалов и устройство для его осуществления |
US7278315B1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-10-09 | Op Tech Ventures Llc | Laser-ultrasonic detection of subsurface defects in processed metals |
RU2381496C1 (ru) * | 2008-05-29 | 2010-02-10 | Александр Алексеевич Карабутов | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп |
-
2010
- 2010-09-30 RU RU2010140186/28A patent/RU2544257C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6128092A (en) * | 1999-07-13 | 2000-10-03 | National Research Council Of Canada | Method and system for high resolution ultrasonic imaging of small defects or anomalies. |
RU2232983C2 (ru) * | 2002-10-02 | 2004-07-20 | Белов Михаил Алексеевич | Способ лазерно-акустического контроля твердых материалов и устройство для его осуществления |
US7278315B1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-10-09 | Op Tech Ventures Llc | Laser-ultrasonic detection of subsurface defects in processed metals |
RU2381496C1 (ru) * | 2008-05-29 | 2010-02-10 | Александр Алексеевич Карабутов | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643232C1 (ru) * | 2016-10-10 | 2018-01-31 | Учреждение науки "Инженерно-конструкторский центр сопровождения эксплуатации космической техники" (Учреждение науки ИКЦ СЭКТ) | Способ измерения изменения скорости распространения головной ультразвуковой волны и устройство для его реализации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010140186A (ru) | 2012-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6858009B2 (en) | Ultrasonic angioscope system | |
CN100558297C (zh) | 手表式无创光声血糖监测仪 | |
CN102293667B (zh) | 用于对生物数据进行成像的方法和设备 | |
CN101281172A (zh) | 激光声表面波应力测试系统 | |
US20050210985A1 (en) | Time-reversed photoacoustic system and uses thereof | |
CN106353408B (zh) | 一种压电超声直探头 | |
US20220050084A1 (en) | Device and method for testing a test object | |
US11085902B2 (en) | Optical breakdown acoustic transducer | |
Rong et al. | Ultrasonic sensitivity-improved Fabry–Perot interferometer using acoustic focusing and its application for noncontact imaging | |
CN103654867A (zh) | 成像探头及具有该成像探头的成像装置 | |
CN103471998B (zh) | 超声材料反射和透射系数激光测量系统 | |
KR20140133037A (ko) | 분리 결합형 초음파 프로브 장치 | |
RU2544257C2 (ru) | Лазерный ультразвуковой дефектоскоп | |
JP2009276319A (ja) | 空気超音波診断装置 | |
RU2486501C2 (ru) | Способ лазерной оптико-акустической томографии и устройство для его реализации (варианты) | |
CN203414165U (zh) | 一种超声材料反射和透射系数激光测量系统 | |
RU2381496C1 (ru) | Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп | |
RU2653123C1 (ru) | Способ импульсно-периодического лазерно-ультразвукового контроля твердых материалов и устройство для его осуществления | |
Jiang et al. | Low-cost photoacoustic tomography system based on water-made acoustic delay-line | |
WO2013004068A1 (zh) | 接触式激光超声探头装置 | |
CN110290454B (zh) | 基于光学法的传声器高温校准系统 | |
JP6138313B2 (ja) | 装置 | |
KR200184719Y1 (ko) | 수중 감지 장치 | |
CN206022882U (zh) | 全光纤脉冲激光声源装置 | |
RU164233U1 (ru) | Устройство неразрушающего контроля напряженного состояния рельсовых плетей бесстыкового пути |