李玉海,赵中华,童有为

(桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004)

无损检测技术是在不改变被检测对象状态和所有性质的前提下，对物体鉴损。激光超声探伤是当今主流的无损探伤的方法之一。激光超声探测技术是一门涉及到光学、声学、电学和材料科学等学科的新型交叉学科，具有非接触、操作灵活、高准确性的特点，是近年来无损探伤的研究热点[1-3]。目前，激光超声技术被应用在现代机械工业、航天工业和能源工业领域。在激光超声探伤系统中，超声回波信号分析法被广泛应用，其中回波信号属于极窄脉冲信号，存在时间极短，常规AD芯片的采样速率和采样精度无法满足极短超声回波信号采集的需求。针对这个问题，笔者提出一种基于激光超声探伤，使用单位限幅数字还原回波信号的方法，实现了更高频率的超声信号采集，提高了激光超声无损探伤的能力。基于激光超声无损探伤的优势，通过实验方法验证，使用上述信号采集方法，相比较传统的信号集方法，进一步提高了金属探伤的准确性。

1 激光超声探伤技术原理

1.1 激光超声原理

超声波的产生和单频激光的光强、金属材料均有关。在自由金属材料中，激光超声的机理主要分为热弹效应和烧蚀效应两种(图1)。金属材料表面入射激光的光功率不同，将对超声波在能量、频率和方向上产生相应的影响。被测材料在激光照射下，吸收激光的能量，局部温度迅速上升，发生热性膨胀，从而激发出横波、纵波和表面波[4]。……