为了对加强筋宽度进行在役、快速、非接触、无损测量,提出了一种激光超声C扫描测量方法。首先,通过建模和理论计算,分析了脉冲激光在2 mm厚304不锈钢板上激励的超声场分布情况;然后,通过激光超声实验得到304不锈钢板中的超声场分布,并与理论计算结果进行对比;最后,采用激光超声C扫描测量加强筋的宽度,并用小波降噪和图像均值滤波方法对图像进行处理。实验结果表明,当激励点与接收点的距离为4 mm时,脉冲激光在304不锈钢板上激励的反射横波幅值高于纵波幅值。将反射横波幅值作为特征信号对304不锈钢板上的加强筋进行激光超声C扫描测量,结果表明,从图像中获取的加强筋宽度和实际宽度的绝对误差小于0.05 mm,满足工程检测的误差要求。

为了实现材料内部微小缺陷的非接触无损检测,解决激光超声检测内部缺陷时衍射回波信号弱、透射体波检测无法获得缺陷深度信息等问题,提出了一种激光超声反射横波双阴影检测方法。该方法结合超声透射法和反射法的优点,依据缺陷对反射横波的两次衰减作用,利用时间飞行法对样品进行扫描检测,通过波形互相关算法计算波形时延,精确测量了激光激发点与探测点距离和横波双阴影间距,结合样品厚度实现了对直径为0.8 mm内部缺陷的检出和深度定位。与X射线数字射线照相、传统超声换能器检测的结果进行对比后可知,激光超声方法能够实现材料内部微小缺陷的非接触无损检测和精确定位。