- 上一篇：基于B-dot探针测试电磁场的方法研究
- 下一篇：MATLAB基于Radon变换的光纤放线图像识别技术研究+程序
美国国家宇航局（NASA）在1973年总结出无损检测的近70种方法，并将其归纳为6大类和两大辅助类，详细说明了每种方法工作原理、适用范围、检测对象、制约条件及参考文献。无损检测方法虽多，适用场合不同，但最终建立以超声检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、涡流检测（ECT）和渗透检测（PT ）等五大常规检测技术为主要代表的无损检测体系。 其中，超声检测技术（UT），已被广泛应用于现代化工业各种产业领域中，如化工石油、材料、机械、水利地质、航空航天和能源等领域，并在金属探伤、医学诊断、距离和厚度测量、海洋勘探与开发、无损检测等领域发挥着巨大的作用[2]。超声波频率大于2×104 Hz，其波长比其他声波短，因而具有良好的方向性，能穿透透明或不透明的物体。与其它几种常规检测技术相比，超声检测技术检测范围广，检测深度大；灵敏度更高，缺陷定位更加准确；成本较低；检测速度快，对人体无害且方便现场使用。因此在五大常规检测技术中，超声检测占据重要地位，是目前使用频率最高、应用最广泛、发展较快的无损检测技术。
传统超声技术中大多使用接触式换能器，为确保高可靠性和灵敏度，一般还配合使用各种相应耦合剂，该方法优点是设备简单、便宜且灵敏度高，故而在实践中使用得最频繁。然而绝大多数耦合剂在温度升高时将发生汽化，进而丧失粘接性甚至发生化学变化，导致超声检测的实现变得非常困难。当前大部分耦合剂的使用温度都在100℃以下，如典型的超声换能介质PZT的工作温度通常也不高于300℃。即使其他高温材料，工作温度也不能超过700℃。然而对于钢铁冶炼行业，通常的工作温度已经高于1000 ℃，所以传统的超声检测法已无法实现在线检测。 为克服传统超声检测的缺点，研究员开始尝试探索非接触式的超声检测，截止目前提出的非接触式的超声无损检测法包括空气耦合超声、电磁超声和激光超声等。空气耦合超声无损检测，由于它使用的换能器材料与空气的声阻抗匹配比较困难，导致换能器效率低、频带窄，降低了整个检测系统的灵敏度和分辨率；电磁超声通常使用于铁磁材料中，具有一定局限性。 而激光超声技术就能较好地解决这些问题，因此被认为是传统超声检测技术的突破发展的代表。激光超声技术是激光和超声学结合而成的新兴交叉型学科，它涉及领域遍布声学、光学、热学、电学、材料学甚至医学等多个学科[3-5]。
近年二十来，激光超声无损检测技术在传播介质研究、无损检测和评估等领域得到广泛应用，且已形成一个重要学科领域——激光超声检测技术。 较之传统的压电换能器，激光超声检测技术拥有一系列显著优势，主要体现在：
（1）超声信号由激光激发而得，不需要耦合剂，从而避免传统检测中由耦合剂产生的干扰和污染，继而实现非接触检测[6]；
（2）超声信号可由光学法检测，能实现非接触产生及非接触检测，因此更利于高温高压、强辐射、强干扰等恶劣环境中的检测[7]；
（3）激光超声的激发检测均在瞬间完成，实现快速、实时检测，具有较强抗干扰能力；
（4）激光超声能激发出纵波、横波和表面波，可用于材料内部及表面缺陷的探测，且具有较高精度[8]；
（5）激光能在金属、非金属、气体和液体中激发超声信号，因而其适用范围广，具有良好的应用前景；
（6 ）随着集成电路微细加工技术不断成熟和超精密加工技术的持续进展，光学器件的微型化进展迅速，基于激光超声的检测系统的小型化将易于实现；