[发明专利]一种基于激光超声的弹性常数的无损检测方法及设备

权利要求书

1.一种基于激光超声的弹性常数的无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将脉冲激光聚焦后作用到待检测材料正面的激励点以产生超声波；

步骤2：将探测激光照射在所述待检测材料正面的接收点，探测激光的反射光发生多普勒效应和干涉现象，以获得表面波信号；

步骤3：通过探测样品表面的脉冲激光信号提供超声波信号时间原点；

步骤4：显示和存储表面波信号随时间变化的波动图像；

步骤5：将探测激光照射在所述待检测材料反面的接收点，探测激光的反射光发生多普勒效应和干涉现象，以获得纵波信号；

步骤6：显示和存储纵波信号随时间变化的波动图像；

步骤7：根据波动图形进行数据拟合，消除误差，计算超声波在所述待检测材料中的传播波速；

步骤8：根据固体力学理论公式计算待检测材料的弹性常数数值。

2.如权利要求1所述的基于激光超声的弹性常数的无损检测方法，其特征在于，所述步骤1中将脉冲激光通过柱透镜由点光源转化为线光源后再作用到待检测材料正面的激励点。

3.如权利要求1所述的基于激光超声的弹性常数的无损检测方法，其特征在于，待检测材料正面的接收点和待检测材料反面的接收点分别贴有一层反射膜，使探测激光照射在所述反射膜上。

4.如权利要求1所述的基于激光超声的弹性常数的无损检测方法，其特征在于，所述激励点和待检测材料正面的接收点水平对齐，所述激励点和待检测材料反面的接收点对心对齐。

5.一种基于激光超声的弹性常数的无损检测设备，其特征在于，包括：

脉冲激光器，用于将脉冲激光聚焦后作用到待检测材料正面的激励点以产生超声波；

多普勒测振仪，用于将探测激光照射在所述待检测材料的接收点，探测激光的反射光发生多普勒效应和干涉现象，以获得表面波信号和纵波信号；

光电探测器，通过探测样品表面的脉冲激光信号提供超声波信号时间原点；

示波器，分别与多普勒测振仪和光电探测器相连接，用于显示超声波信号的时间原点，并显示和存储表面波信号和纵波信号随时间变化的波动图像；

计算机，根据波动图形进行数据拟合，消除误差，计算超声波在所述待检测材料中的传播波速。

6.如权利要求5所述的基于激光超声的弹性常数的无损检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括将脉冲激光由点光源转化为线光源后再作用到待检测材料正面的激励点的柱透镜。

7.如权利要求5所述的基于激光超声的弹性常数的无损检测设备，其特征在于，所述待检测材料正面的接收点和待检测材料反面的接收点分别贴有一层反射膜，使探测激光照射在所述反射膜上。

8.如权利要求5所述的基于激光超声的弹性常数的无损检测设备，其特征在于，所述脉冲激光器的单脉冲功率为100mJ连续可调，脉冲宽度为8ns。