一种复合材料残余应力的激光超声无损检测方法及设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103674359103674359A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310676632.5(22)申请日2013.12.13(71)申请人烟台富润实业有限公司地址264000山东省烟台市高新区海澜路20号(72)发明人杨先明龙绒蓉(51)Int.Cl.G01L1/24(2006.01)G01N21/17(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种复合材料残余应力的激光超声无损检测方法及设备(57)摘要本发明提供了一种复合材料残余应力的激光超声无损检测方法及设备，通过将激光发射器的发射光源经凸透镜聚焦到待检测的复合材料上，然后将复合材料反射的激光束经凸透镜形成平行光束，再将平行光束射到三棱镜上分为两束激光束，在保证两束激光光程相等的前提下，将两束激光束分别通过反射镜反射，反射后的两束激光束再分别经过凸透镜聚焦到平衡接收器的两个输入端；平衡接收器输出端的输出信号经终端处理器处理转换为待检测的复合材料残余应力的数值。本发明检测残余应力精度高，能实现三维残余应力的测量，实现无盲区测量以及非接触测量，能够满足高温、腐蚀、辐射的复合材料残余应力测试环境。CN103674359ACN10367459ACN103674359A权利要求书1/2页1.一种复合材料残余应力的激光超声无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：将激光光源经过凸透镜聚焦到待检测的复合材料上；将所述复合材料反射的激光束经凸透镜形成平行光束；将所述平行光束经三棱镜折射成两束光束，并保持所述两束光束的光程相等；将所述两束激光束分别经过分别用平面反射镜折射后，再经凸透镜聚焦到平衡接收器的两个输入端；所述平衡接收器通过输出端将信号传送给终端处理器并计算出待检测的复合材料残余应力的数值。2.如权利要求1所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测方法，其特征在于，所述将激光光源经过凸透镜聚焦到待检测的复合材料上具体为：将所述激光光源用平面反射镜折射后，再经过凸透镜聚焦到待检测的复合材料上。3.如权利要求2所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测方法，其特征在于，所述将所述复合材料反射的激光束经凸透镜形成平行光束具体为：将所述复合材料反射的激光束用平面反射镜折射后，再经凸透镜形成平行光束。4.如权利要求3所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测方法，其特征在于，所述将所述平行光束经三棱镜折射成两束光束更具体为：将所述平行光束穿过可调光阀后，再经三棱镜折射成两束光束。5.如权利要求4所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测方法，其特征在于，所述激光发射器的输出功率17mW，所述平行光束直径为15mm。6.一种复合材料残余应力的激光超声无损检测设备，其特征在于，包括激光发射器、第一凸透镜、第二凸透镜、三棱镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三凸透镜、第四凸透镜、平衡接收器，以及用于根据所述平衡接收器的输出信号计算出待检测的复合材料残余应力数值的终端处理器；其中，所述激光发射器发射的光束经过第一凸透镜后聚焦到待检测的复合材料，在复合材料反射出的光束经过第二凸透镜形成平行光束射到三棱镜上，再经过三棱镜分成两道光束，该两道光束分别经过第一平面反射镜和第二平面反射镜反射，反射出的两道光束再分别经过第三凸透镜和第四凸透镜聚焦到平衡接收器的两个输入端，所述平衡接收器的输出端与终端处理器连接。7.如权利要求6所述复合材料残余应力的激光超声无损检测设备，其特征在于，所述激光超声无损检测设备还包括第三反射镜；其中，所述激光发射器发射的光束经过第三反射镜反射后再射到第一凸透镜上。8.如权利要求7所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测设备，其特征在于，所述激光超声无损检测设备还包括第四反射镜；其中，所述复合材料反射的激光束经第四反射镜反射后再射到第二凸透镜上。9.如权利要求8所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测设备，其特征在于，所述激光超声无损检测设备还包括用于调节入射光束直径及入射光强的可调光阀；其中，所述第二凸透镜射出的平行光束先通过可调光阀后再射到三棱镜上。10.如权利要求9所述的复合材料残余应力的激光超声无损检测设备，其特征在于，所述激光发射器为输出功率17mW的He-Ne激光器；所述第一凸透镜的焦距为40mm；所述平行2CN103674359A权利要求书2/2页光束的直径为15mm。3CN103674359A说明书1/4页一种复合材料残余应力的激光超声无损检测方法及设备技术领域[0001]本发明属于复合材料残余应力检测技术领域，尤其涉及一种复合材料残余应力的激光超声无损检测方法及设备。背景技术[0002]传统复合材