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LUTS100 型激光超聲檢測設備介紹

一、設備概覽

LUTS100是西安增材制造國家研究院有限公司自主研發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、軟件系統、激勵與接收探頭等組成，可實現非接觸式 “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、運動模組等系統中，對航空、航天、兵器、汽車等領域的關鍵核心部件進行自動化掃描與缺陷檢測。

二、設備性能參數

表1 設備參數

三、設備主體介紹

激光超聲檢測裝備分為兩種型號，LUTS100是與機器人系統集成后的激光超聲在線檢測系統；LUTSM為激光超聲檢測模塊，可與工業設備進行集成，實現檢測功能。

（1）激光超聲檢測系統（LUTS100）主要由高精度六關節的工業機器人、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“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

（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設備例如激光金屬熔融成形設備（LMD）、工業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為自主研發（已申請軟件著作權）的一款信號處理軟件，主要包括：信號采集模塊、運動系統控制模塊、信號處理模塊、數據成像模塊、數據管理等模塊。激光超聲檢測軟件界面可實現信號采集、信號處理參數設定、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；

數據處理：時域分析、頻域分析、時頻分析等；

數據成像：A掃成像、B掃成像、C掃成像等；

數據管理：數據保存、數據調用、材料數據庫模塊等，其中材料數據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軟件

四、應用范圍

（1） 工業應用領域：航空、航天、兵器領域的葉片、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 激光超聲檢測系統應用領域

圖5 電弧焊接增材制造的激光超聲在線檢測系統

五、培訓服務

表2 激光超聲檢測系統培訓