LUTS100 型激光超声检测设备介绍

一、设备概览

LUTS100是西安增材制造国家研究院有限公司自主研发的一款适用于电弧焊接增材制造的激光超声在线检测设备。该设备采用脉冲激励器与接收器、运动系统、软件系统、激励与接收探头等组成，可实现非接触式 “逐层制造，逐层检测”的功能；可识别增材制造过程中温度梯度大、熔池凝固速度快导致的气孔、裂纹等冶金缺陷；解决制件缺陷尺寸小，成形后大件、厚件难以实现高检测分辨率的问题。

该设备的核心组成部分为激光超声检测模块，可根据用户需求集成到增材制造设备、机床、机器人、运动模组等系统中，对航空、航天、兵器、汽车等领域的关键核心部件进行自动化扫描与缺陷检测。

二、设备性能参数

表1 设备参数

三、设备主体介绍

激光超声检测装备分为两种型号，LUTS100是与机器人系统集成后的激光超声在线检测系统；LUTSM为激光超声检测模块，可与工业设备进行集成，实现检测功能。

（1）激光超声检测系统（LUTS100）主要由高精度六关节的工业机器人、脉冲激光器和接收器、激励与接收探头等部件组成。主要用于金属焊接增材制造中进行在线检测，实现“边制造，边检测”的功能，也可用于制件制造完成后的离线检测。

图1 激光超声检测系统

（2）激光超声检测模块（LUTSM）主要由脉冲激光器、接收器、激励与接收探头等部件组成，可以将检测探头安装在便于集成的工业设备例如激光金属熔融成形设备（LMD）、工业机器人焊接设备等进行制件检测，也可将将该模块安装在光学平台上进行材料检测实验研究。

图2 激光超声检测模块

三、软件介绍

激光超声检测软件系统为自主研发（已申请软件著作权）的一款信号处理软件，主要包括：信号采集模块、运动系统控制模块、信号处理模块、数据成像模块、数据管理等模块。激光超声检测软件界面可实现信号采集、信号处理参数设定、缺陷成像和检测位置反馈等功能。

信号采集模块：激光超声波信号、检测点温度信号与检测点位置信号采集等；

信号预处理：归一化处理、去趋势化处理、低通滤波处理等；

数据处理：时域分析、频域分析、时频分析等；

数据成像：A扫成像、B扫成像、C扫成像等；

数据管理：数据保存、数据调用、材料数据库模块等，其中材料数据库模块包含多种材料属性，能够满足多种材料的检测需求；

图3 激光超声在线检测系统软件

四、应用范围

（1） 工业应用领域：航空、航天、兵器领域的叶片、涡轮盘等核心部件的缺陷检测

（2） 原材料检测：铝合金、不锈钢、钛合金、复合材料的缺陷和材料性能检测

（3） 检测类型：电弧焊接增材制造过程在线检测、增材制造过程在线检测、涂层检测

图4 激光超声检测系统应用领域

图5 电弧焊接增材制造的激光超声在线检测系统

五、培训服务

表2 激光超声检测系统培训