LUTS100 型激光超聲檢測設備介紹

LUTS100 型激光超聲檢測設備介紹
一、設備概覽
LUTS100是公司研發(fā)的一款適用于電弧焊接增材制造的激光超聲在線檢測設備。該設備采用脈沖激勵器與接收器、運動系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、激勵與接收探頭等組成，可實現(xiàn)非接觸式 “逐層制造，逐層檢測”的功能；可識別增材制造過程中溫度梯度大、熔池凝固速度快導致的氣孔、裂紋等冶金缺陷；解決制件缺陷尺寸小，成形后大件、厚件難以實現(xiàn)高檢測分辨率的問題。
該設備的核心組成部分為激光超聲檢測模塊，可根據(jù)用戶需求集成到增材制造設備、機床、機器人、運動模組等系統(tǒng)中，對航空、航天、兵器、汽車等領(lǐng)域的關(guān)鍵核心部件進行自動化掃描與缺陷檢測。
二、設備性能參數(shù)
表1 設備參數(shù)

項目	參數(shù)
檢測尺寸	Ф1.5m×H1.0 m
系統(tǒng)分辨率	近表面缺陷Ф0.1mm，2mm深度內(nèi)Ф0.4mm
定位精度	±0.05mm
檢測材料	鋁合金、不銹鋼、鈦合金、高溫合金以及復合材料等
功率	10W
產(chǎn)品尺寸	1.5m×1.5m×2m
安裝空間	1.5m×2m×3m
重量	500Kg
環(huán)境要求	遠離液體飛濺、無粉末灰塵
配套軟件	激光超聲檢測軟件

三、設備主體介紹
激光超聲檢測裝備分為兩種型號，LUTS100是與機器人系統(tǒng)集成后的激光超聲在線檢測系統(tǒng)；LUTSM為激光超聲檢測模塊，可與工業(yè)設備進行集成，實現(xiàn)檢測功能。
（1）激光超聲檢測系統(tǒng)（LUTS100）主要由高精度六關(guān)節(jié)的工業(yè)機器人、脈沖激光器和接收器、激勵與接收探頭等部件組成。主要用于金屬焊接增材制造中進行在線檢測，實現(xiàn)“邊制造，邊檢測”的功能，也可用于制件制造完成后的離線檢測。
 
圖1 激光超聲檢測系統(tǒng)
（2）激光超聲檢測模塊（LUTSM）主要由脈沖激光器、接收器、激勵與接收探頭等部件組成，可以將檢測探頭安裝在便于集成的工業(yè)設備例如激光金屬熔融成形設備（LMD）、工業(yè)機器人焊接設備等進行制件檢測，也可將將該模塊安裝在光學平臺上進行材料檢測實驗研究。
 
圖2 激光超聲檢測模塊
三、軟件介紹
激光超聲檢測軟件系統(tǒng)為自主研發(fā)（已申請軟件著作權(quán)）的一款信號處理軟件，主要包括：信號采集模塊、運動系統(tǒng)控制模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)成像模塊、數(shù)據(jù)管理等模塊。激光超聲檢測軟件界面可實現(xiàn)信號采集、信號處理參數(shù)設定、缺陷成像和檢測位置反饋等功能。
信號采集模塊：激光超聲波信號、檢測點溫度信號與檢測點位置信號采集等；
信號預處理：歸一化處理、去趨勢化處理、低通濾波處理等；
數(shù)據(jù)處理：時域分析、頻域分析、時頻分析等；
數(shù)據(jù)成像：A掃成像、B掃成像、C掃成像等；
數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)調(diào)用、材料數(shù)據(jù)庫模塊等，其中材料數(shù)據(jù)庫模塊包含多種材料屬性，能夠滿足多種材料的檢測需求；
 
圖3 激光超聲在線檢測系統(tǒng)軟件
四、應用范圍
（1） 工業(yè)應用領(lǐng)域：航空、航天、兵器領(lǐng)域的葉片、渦輪盤等核心部件的缺陷檢測
（2） 原材料檢測：鋁合金、不銹鋼、鈦合金、復合材料的缺陷和材料性能檢測
（3） 檢測類型：電弧焊接增材制造過程在線檢測、增材制造過程在線檢測、涂層檢測
  
圖4 激光超聲檢測系統(tǒng)應用領(lǐng)域
 
圖5 電弧焊接增材制造的激光超聲在線檢測系統(tǒng)
五、培訓服務
表2 激光超聲檢測系統(tǒng)培訓

序號	培訓內(nèi)容
1	介紹激光超聲檢測系統(tǒng)在工業(yè)行業(yè)的應用、激光超聲波的特點、激光超聲系統(tǒng)組成；
2	激光超聲檢測原理介紹、激光激發(fā)原理介紹（熱彈機制與燒蝕機制）、激光接收原理介紹；
3	掃描類型與數(shù)據(jù)顯示的介紹：A掃、B掃、C掃成像原理以及不同位置、類型缺陷B掃圖像特征介紹；
4	設備操作介紹，激光器特點、接收器參數(shù)設置以及操作注意事項；
5	設備安裝，實驗操作步驟詳細介紹。