一种基于激光超声的亚表面缺陷埋藏深度的测量方法

    公开(公告)号:CN107747922B

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201710920102.9

    申请日:2017-09-30

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光超声的亚表面缺陷埋藏深度的测量方法。其步骤为:1)将激光器探头安装到位移平台上;2)脉冲激光器探头和超声波探头分别放置在工件亚表面缺陷的两侧;3)脉冲激光器发出脉冲激光在工件上激励出超声波,超声探头分别测得直达表面波信号R和与缺陷相互作用后的反射回信号PR;4)控制位移平台运动,使脉冲激光在亚表面缺陷的一侧以某一距离Δd扫描n(n≥2)个点,超声探头在每扫描一个点时接收直达波和反射回波;5)通过超声探头接收得到的各个扫描点的直达波信号和缺陷回波信号的到达时间,计算出亚表面缺陷的埋藏深度。本发明能够用于超精密加工在位检测和其他一些高温高压等特殊环境中的亚表面缺陷埋藏深度的检测。

    一种基于激光超声表面波的亚表面缺陷宽度的测量方法

    公开(公告)号:CN107688051A

    公开(公告)日:2018-02-13

    申请号:CN201710696625.X

    申请日:2017-08-15

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01N29/041 G01B17/00 G01N2291/0423

    Abstract: 本发明公开了基于激光超声表面波的亚表面缺陷宽度的测量方法。其步骤为:1)脉冲激光器探头和超声波探头放置在工件亚表面缺陷的一侧,且脉冲激光在亚表面缺陷和超声探头之间;2)脉冲激光器在工件表面激励出声表面波,超声探头分别测得直达表面波信号R1和从缺陷反射回的表面波信号RR1;3)取下超声探头,控制二维位移平台运动,使脉冲激光在亚表面缺陷的另外一侧,放置超声探头,且脉冲激光在亚表面缺陷和超声探头之间;4)重复步骤2),超声探头测得直达表面波信号R2和从缺陷反射回的表面波信号RR2;5)通过两次超声探头测量得到的直达表面波信号和缺陷回波信号到达时间,二维运动平台运动位移d,以及表面波回波时间补偿系数α,计算出亚表面缺陷的宽度。本发明能够用于在位检测,且对于不同深度的和内部形状的亚表面缺陷均能准确测得其宽度。

    一种可同时检测光学元件表面和亚表面缺陷的装置及方法

    公开(公告)号:CN109668838B

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN201811343299.5

    申请日:2018-11-13

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种可同时检测光学元件表面和亚表面缺陷的装置及方法,将激光诱导超声与激光散射检测技术结合起来,通过激光在待测光学元件表面及亚表面产生表面波,观测并分析亚表面缺陷在表面波运动调制下的静态光散射效应,通过分析散射光强和反射光强的幅值和相位变化实现对光学元件表面和亚表面缺陷的检测。本发明可用于精密光学元件的质量检测,尤其适用于对亚表面缺陷有严苛要求的超精密光学元件的成品检测。

    基于激光超声的表面缺陷开口宽度的测量装置及其方法

    公开(公告)号:CN106017371A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610524370.4

    申请日:2016-06-29

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01B17/00 G01B11/02

    Abstract: 本发明公开了基于激光超声的表面缺陷开口宽度的测量装置及其方法。其步骤为:1)脉冲激光器探头和激光干涉仪探头放置在工件表面缺陷的一侧;2)脉冲激光器在工件表面激励出声表面波,激光干涉仪分别测得直达表面波信号R1和从缺陷反射回的表面波信号RR1;3)控制二维位移平台运动,使脉冲激光器探头和激光干涉仪探头在表面缺陷的另外一侧;4)重复步骤2),干涉仪测得直达表面波信号R2和从缺陷反射回的表面波信号RR2;5)通过两次干涉仪测量得到的直达表面波信号和缺陷回波信号到达时间,以及二维运动平台运动位移d,计算出表面缺陷的开口宽度。本发明能够用于在位检测,且对于不同内部形状的开口缺陷均能准确测得开口的宽度。

    一种用超声频散补偿原理检测空心圆柱体周向缺陷的方法

    公开(公告)号:CN105301117A

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201510661759.9

    申请日:2015-10-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种用超声频散补偿原理检测空心圆柱体周向缺陷的方法。其步骤为:1)在空心圆柱体中激励出超声导波,用导波接收器分别测得参考信号sref(θ,t)和周向缺陷回波信号sobj(θ,t);2)根据两信号时间差和声速计算周向缺陷位置;3)对sref(θ,t)、sobj(θ,t)进行二维傅里叶变换、施加相移、做关于n-θ变换对的一维逆傅里叶变换得到(θ,ω)域上的分布和4)以为参考对进行维纳滤波;5)计算sdec(θ,t)的幅值沿空心圆柱体周向转角θ的分布A(θ)和A(θ)的半高宽,即为空心圆柱体缺陷的周向尺寸。本发明实现了对空心圆柱体周向缺陷的位置及其尺寸的测量,且具有较高精度。

    一种基于超声调制的亚表面缺陷检测装置及方法

    公开(公告)号:CN110779927B

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN201911097409.9

    申请日:2019-11-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供一种超声调制配合散射光检测的装置和方法。本发明装置包括超声激发装置、激光散射检测装置、运动平台、样品台、光电二极管、二极管放大器和数字示波器;将超声调制技术与激光散射缺陷检测技术相结合,通过在检测样品表面进行超声调制,引入缺陷特征在运动状态下的动态变化,观测并分析此状态下缺陷的静态光散射效应,通过对散射光强的幅值及相位变化进行分析实现对缺陷的检测。本发明在散射检测中加入超声调制,提供两种缺陷检测结果,并利用扫描方式提供直观的缺陷分布图像。本发明可应用于精密光学元件的缺陷检测,尤其适用于对亚表面缺陷有严格要求的超精密光学元件的成品检测。

    一种基于超声调制的亚表面缺陷检测装置及方法

    公开(公告)号:CN110779927A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201911097409.9

    申请日:2019-11-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供一种超声调制配合散射光检测的装置和方法。本发明装置包括超声激发装置、激光散射检测装置、运动平台、样品台、光电二极管、二极管放大器和数字示波器;将超声调制技术与激光散射缺陷检测技术相结合,通过在检测样品表面进行超声调制,引入缺陷特征在运动状态下的动态变化,观测并分析此状态下缺陷的静态光散射效应,通过对散射光强的幅值及相位变化进行分析实现对缺陷的检测。本发明在散射检测中加入超声调制,提供两种缺陷检测结果,并利用扫描方式提供直观的缺陷分布图像。本发明可应用于精密光学元件的缺陷检测,尤其适用于对亚表面缺陷有严格要求的超精密光学元件的成品检测。

    一种可同时检测光学元件表面和亚表面缺陷的装置及方法

    公开(公告)号:CN109668838A

    公开(公告)日:2019-04-23

    申请号:CN201811343299.5

    申请日:2018-11-13

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种可同时检测光学元件表面和亚表面缺陷的装置及方法,将激光诱导超声与激光散射检测技术结合起来,通过激光在待测光学元件表面及亚表面产生表面波,观测并分析亚表面缺陷在表面波运动调制下的静态光散射效应,通过分析散射光强和反射光强的幅值和相位变化实现对光学元件表面和亚表面缺陷的检测。本发明可用于精密光学元件的质量检测,尤其适用于对亚表面缺陷有严苛要求的超精密光学元件的成品检测。

    一种基于激光超声的工件表面残余应力测量装置及其方法

    公开(公告)号:CN108168747A

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201810141331.5

    申请日:2018-02-11

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01L1/255 G01L5/0047

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光超声的工件表面残余应力测量装置及其方法。其步骤为:1)将待测的工件放置于振镜下方,将压电传感器放置于工件表面并连接至示波器;2)利用脉冲激光通过振镜聚焦后在工件表面激励出表面波,再通过压电传感器获得表面波信号R1,继而得到表面波到达时间t1;3)通过振镜扫描使脉冲激光纵向移动,重复步骤2),获得表面波信号,继而得到表面波到达时间;4)通过计算获得工件在纵向移动直线上的表面波速度分布;5)将压电传感器沿工件表面横向移动,每次横向移动后重复步骤2)~4),得到工件表面不同纵向移动直线上的表面波速度分布;6)根据声弹性理论和表面波速度分布,计算出工件的表面残余应力分布。本发明能实现快速无损检测工件表面残余应力。

    一种用超声频散补偿原理检测空心圆柱体周向缺陷的方法

    公开(公告)号:CN105301117B

    公开(公告)日:2017-11-10

    申请号:CN201510661759.9

    申请日:2015-10-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种用超声频散补偿原理检测空心圆柱体周向缺陷的方法。其步骤为:1)在空心圆柱体中激励出超声导波,用导波接收器分别测得参考信号sref(θ,t)和周向缺陷回波信号sobj(θ,t);2)根据两信号时间差和声速计算周向缺陷位置;3)对sref(θ,t)、sobj(θ,t)进行二维傅里叶变换、施加相移、做关于n‑θ变换对的一维逆傅里叶变换得到(θ,ω)域上的分布和4)以为参考对进行维纳滤波;5)计算sdec(θ,t)的幅值沿空心圆柱体周向转角θ的分布A(θ)和A(θ)的半高宽,即为空心圆柱体缺陷的周向尺寸。本发明实现了对空心圆柱体周向缺陷的位置及其尺寸的测量,且具有较高精度。

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