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金属移动熔池内部缺陷的高频超声在线监测方法
| 专利名称： | 金属移动熔池内部缺陷的高频超声在线监测方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种金属移动熔池内部缺陷的高频超声在线监测方法，其为沿着熔池中心线设置不同深度的N个聚焦点，依据聚焦点与入射点的关系，得到超声波束的发射角度θs进而得到所有角度聚焦点对应的N组阵列光纤延迟法则；以第一个聚焦点F1对应的延迟法则激励激光器，实现在N1点聚焦的超声束入射，采样；更换延迟法则，以下一个聚焦点F2所对应的延迟法则激励激光器；重复上述步骤，最终获得所有聚焦点Fi的信号；当喷头移动到下一位置点，重复上述步骤的数据采集和存储步骤；最后开始对该直线上所采集的M个位置点的数据进行分析；利用二维矩阵进行绘图分析，图像评定范围发现存在一个或者多个月牙形超声信号，即为夹渣和气孔的衍射信号。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 江苏;32 |
| 申请人： | 东南大学 |
| 发明人： | 丁辉;李家奇;戴挺 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请号： | CN201811139414.7 |
| 公开号： | CN109269985A |
| 代理机构： | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 |
| 代理人： | 孙仿卫 |
| 分类号： | G01N21/17(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21 |
| 申请人地址： | 210096 江苏省南京市玄武区新街口街道四牌楼2号 |
| 主权项： | 1.一种金属移动熔池内部缺陷的高频超声在线监测方法，其特征在于，利用相控阵激光超声检测系统对3D打印机的熔池内部缺陷进行检测，所述相控阵激光超声检测系统包括超声相控阵发射系统、接收系统以及控制系统，超声相控阵发射系统包括连续激光器、线阵光纤组件或面阵光纤组件，线阵光纤组件或面阵光纤组件激励产生的超声波束角度可调且焦距可变，所述控制系统包括数据采集卡以及与数据采集卡电路连接的计算机，所述连续激光器与所述打印机的喷头同步运动，在线监测方法包括以下步骤：(1)设定超声波束聚焦点，以垂直沉积区域上端面向下的方向为起始方向，超声波束与起始方向的夹角为发射角度，沿着熔池中心线设置不同深度的N个聚焦点，依据聚焦点与入射点的相对位置关系，得到超声波束的发射角度θs(s＝1…N)，并计算可以所有角度聚焦点对应的N组阵列光纤延迟法则；(2)以第一个聚焦点F1对应的延迟法则激励连续激光器，实现在N1点聚焦的超声束入射；接收系统位于与入射点沿熔池中心线对称位置接收超声信号，并通过控制系统进行采样处理，采样数据长度为K，并保存；(3)更换延迟法则，以下一个聚焦点F2所对应的延迟法则激励连续激光器，实现在N2位置聚焦的超声束入射，接收系统以及控制系统接收超声信号，并保存；(4)重复上述步骤，最终获得N组所有聚焦点Fi的信号；(5)当激光发射和接收组件跟随打印机的喷头移动到下一个位置点时，再重复(1)‑(4)步骤的数据采集和存储步骤；(6)直到喷头完成一条直线的打印路径时，开始对该直线上所采集的M个位置点的数据进行分析；(7)对以同一延迟法则激励和接收的超声数据进行二维矩阵重构，以打印位置点顺序，对长度为K的采样信号进行排列，从而形成了N个延迟法则对应的K*M的二维矩阵(8)分别将N组二维矩阵进行绘图分析,图像垂直方向为熔池深度方向，图像水平方向为打印喷头行走方向；(9)以设计熔池深度的2倍作为图像评定的深度范围，如果在图像评定范围发现存在一个或者多个月牙形超声信号，即为夹渣和气孔的衍射信号；(10)利用公式 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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