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摘要
为了有效评估出工件内部缺陷的深度，提出了脉冲激光激励和电磁超声换能器接收的非接触式检测方法。分析了超声波的烧蚀激励原理，体波作用于缺陷后的衍射现象，以及电磁超声的接收过程。依据横波衍射理论，当电磁超声换能器处于缺陷正上方时，衍射信号的渡越时间将取得最小值，基于此推导了缺陷深度计算公式并讨论了检测盲区。搭建了工件内部缺陷的激光-电磁超声检测系统，先后测量了内部含有圆孔和不同倾角裂纹的工件试样。在固定激励点的前提下，移动电磁超声换能器，观察信号渡越时间的变化规律，以及分析衍射横波的相位特征。提取衍射横波的最小渡越时间并求得缺陷深度值，其相对误差均在±3%之内。实验结果表明，激光-电磁超声检测方法能够有效测量出缺陷深度，可作为接触式压电超声检测技术的一种补充方案，应用于无法满足耦合条件的场合。
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单位南阳师范学院; 河南广播电视大学; 机电工程学院
