[发明专利]激光声表面波应力测试系统

摘要

本发明公开了一种激光声表面波应力测试系统，它主要由短脉冲激光器、分光镜、三棱镜与柱面凸透镜组成超声表面波激发部分，由PVDF压电薄膜和高频前置放大器组成超声表面波探测部分。本发明是利用短脉冲激光器在被测样品表面产生高频率超声表面波，根据声弹性原理得到应力值，用PVDF压电薄膜作为超声表面波的接收装置，采取固定PVDF压电薄膜，并采用激发源和被测样品二维平移方式，实现了在样品表面的快速二维扫描，测得的超声表面波信号传输至电子计算机中，根据声弹性原理通过程序快速计算处理，实现样品表面及亚表面的应力分布的测量。系统结构简单，成本低，可广泛适用于金属材料表面及亚表面应力分布测试。

主权项

1. 一种激光声表面波应力测试系统，它是由脉冲激光器[1]、分光镜[2]、三棱镜[4]、柱面凸透镜[5]、接收传感器、高频前置放大器[10]、光电二极管[11]、数字示波器[12]以及电子计算机[13]组成；分光镜[2]、三棱镜[4]和柱面凸透镜[5]依次设置在同一光路上，光电二极管[11]位于分光镜[2]的反射光路上，其输出与数字示波器[12]的接收端相连，数字示波器[12]的另一接收端与高频前置放大器[10]相连，数字示波器[12]的输出接电子计算机[13]，本发明的特征在于接收传感器采用固定设置的PVDF压力薄膜[9]，它的输出接高频前置放大器[10]的输入端；三棱镜[4]和柱面凸透镜[5]固定在电控平移架[3]上，并可随电控平移架[3]在电子计算机[13]控制下沿发射光路整体移动，被测样品[6]水平放置在电控平移台[7]上，并位于柱面凸透镜[5]的出射光路上，它随电控平移台[7]可在电子计算机[13]控制下沿着与电控平移架[3]移动方向成90度的方向水平移动；PVDF压力薄膜[9]的探测点位于被测样品[6]超声表面波的传播路径上。