一种激光清洗和无损检测系统及方法.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CN113953271A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111021728.9(22)申请日2021.09.01(71)申请人国家能源集团宝庆发电有限公司地址422000湖南省邵阳市大祥区雨溪镇河州村申请人宝宇（武汉）激光技术有限公司(72)发明人刘军成丽波尹盼宁李震周永祥王亦军(74)专利代理机构武汉大楚知识产权代理事务所(普通合伙)42257代理人徐杨松高源(51)Int.Cl.B08B7/00(2006.01)B08B13/00(2006.01)G01N21/17(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种激光清洗和无损检测系统及方法(57)摘要本发明涉及一种激光清洗和无损检测系统，包括：激光器用以发射脉冲激光；振镜布置在激光器的出射端，以将激光器所发射的点状脉冲激光转换为面光源或体光源；激光能量调节组件布置在振镜的出射端，以调整由振镜所发射的面光源或体光源的能量；超声波信号接收器用以接收工件在面光源或体光源的激励下所产生的超声波信号；信号处理器分别与激光器、振镜、激光能量调节组件和超声波信号接收器电连接。脉冲激光同时能满足，激光清洗(能量高)和激光超声检测(能量低)的要求；振镜进行扫描时，仅扫描一次，在同一个点位先完成激光清洗的，再进行激光超声检测，从而实现快速清洗和检测的目的。CN113953271ACN113953271A权利要求书1/2页1.一种激光清洗和无损检测系统，其特征在于，包括：激光器(1)，其用以发射脉冲激光；振镜(2)，其布置在激光器(1)的出射端，以将激光器(1)所发射的点状脉冲激光转换为面光源或体光源；激光能量调节组件(3)，其布置在振镜(2)的出射端，以调整由振镜(2)所发射的面光源或体光源的能量；超声波信号接收器(4)，其用以接收工件在面光源或体光源的激励下所产生的超声波信号；信号处理器(5)，其分别与激光器(1)、振镜(2)、激光能量调节组件(3)和超声波信号接收器(4)电连接，用以进行信号处理和控制指令发送。2.根据权利要求1所述的一种激光清洗和无损检测系统，其特征在于，所述激光能量调节组件(3)包括：旋转机构(310)和拨片/滤光片(320)，所述旋转机构(310)与所述拨片/滤光片(320)相连。3.根据权利要求1或2所述的一种激光清洗和无损检测系统，其特征在于，所述旋转机构(310)为电机。4.根据权利要求1或2或3所述的一种激光清洗和无损检测系统，其特征在于，所述振镜(2)为二维振镜或三维振镜。5.根据权利要求1所述的一种激光清洗和无损检测系统，其特征在于，所述超声波信号接收器(4)为超声波压电探头或电磁探头。6.根据权利要求1所述的一种激光清洗和无损检测系统，其特征在于，所述信号处理器(5)包括：放大器(510)、数据采集卡(520)和电脑(530)，所述放大器(510)、所述数据采集卡(520)和所述电脑(530)依次电连接，所述超声波信号接收器(4)与所述放大器(510)电连接，所述激光器(1)、所述振镜(2)和所述激光能量调节组件(3)分别与所述电脑(530)电连接。7.一种激光清洗和无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S100、确定工件的基材及其表面的保护层或锈蚀层材料特性；S200、激光器(1)根据当前所确定的保护层或锈蚀材料特性，发射对应能量的脉冲激光；S300、脉冲激光通过振镜(2)扫描为面光源或体光源，并照射在工件表面的保护层或锈蚀层上，以局部清除工件表面的保护层或锈蚀层，直至清洗时间达到预设参数阀值；S400、再根据当前工件的基材材料特性，激光能量调节组件(3)调节振镜(2)所发射出的面光源或体光源的能量，使其降至基材材料损伤阀值以内；S500、超声波信号接收器(4)采集工件在受面光源或体光源照射后所产生的超声波信号；S600、对超声波信号进行处理，以保留对应频段信号，并根据所保留频段信号进行成像处理；S700、调整激光器(1)、振镜(2)、激光能量调节组件(3)的位置，并重复S200～S600，实现对工件整个区域的清洗和检测。8.根据权利要求7所述的一种激光清洗和无损检测方法，其特征在于，所述S600中，对2CN113953271A权利要求书2/2页超声波信号进行处理包含：滤波降噪。9.根据权利要求8所述的一种激光清洗和无损检测方法，其特征在于，滤波包含：高通滤波和低通滤波。3CN113953271A说明书1/6页一种激光清洗和无损检测系统及方法技术领域[0001]本发明涉及激光领域，具体涉及一种激光清洗和无损检测系统及方法。背景技术[0002]工业、铁路和船舶等行业有大量金属和非金属材料，这些材料服役时间一般都很长，这其中会有局部