[0005] 本发明是为了定量检测在精密/超精密加工过程中产生的亚表面裂纹的深度和长度，以便在后续的加工过程中对裂纹进行去除，而提出的一种基于激光超声的同时定量测量亚表面裂纹长度和深度的方法，其具体方案如下：
[0006] 一种基于激光超声的亚表面裂纹长度和深度测量方法，包括以下步骤：
[0007] 1)在多个深度和长度已知且不同的亚表面裂纹的一侧分别通过激光激励出表面波，并进行分别反射表面波和透射表面波检测，得到入射表面波R和n组不同亚表面裂纹的反射表面波信号RW(i)以及透射表面波信号TW(i)，其中i＝1,2,…,n。n为被检测的已知亚表面裂纹数量。
[0008] 2)对得到的入射表面波R、反射表面波RW(i)、透射表面波信号TW(i)分别进行时域幅值特征提取，得到入射波幅值RA、反射波幅值RWA(i)、透射波幅值TWA(i)。
[0009] 3)计算各亚表面裂纹的反射系数RWC(i)和透射系数TWC(i)如下
[0010]
[0011] 4)将不同的亚表面裂纹的反射系数RWC(i)与对应的长度l、深度h进行拟合，得到反射系数RWC与亚表面裂纹h、l的函数关系RWC＝f(h,l)。将不同的亚表面裂纹的透射系数TWC(i)与对应的长度l、深度h进行拟合，得到透射系数TWC与亚表面裂纹h、l的函数关系TWC＝g(h,l)。
[0012] 5)对被测亚表面裂纹以与步骤1)相同的方式检测反射表面波信号和透射表面波信号，并计算被测亚表面裂纹对应的反射系数RWCm和透射系数TWCm。将反射系数RWCm和透射系数TWCm分别代入函数RWC＝f(h,l)和TWC＝g(h,l)，求解得到被测亚表面裂纹的长度和深度。
[0013] 作为优选，所述的步骤1)中测试的已知亚表面裂纹的数量n大于或等于50。
[0014] 作为优选，步骤1)中，检测反射表面波信号RW(i)以及透射表面波信号TW(i)的过程如下：
[0015] ①.将脉冲激光器探头放置在已知长度和深度的亚表面裂纹的一侧，将激光测振仪的两个探头分别放置在亚表面裂纹的两侧，其中一个激光测振仪探头位于脉冲激光器探头和亚表面裂纹之间，且亚表面裂纹、脉冲激光器探头和两个激光测振仪探头处于同一直线上。
[0016] ②.脉冲激光器探头发出激光照射在工件上激励出表面波R，与脉冲激光器探头处于同侧的激光测振仪探头接收到直达表面波R和从亚表面裂纹反射回的表面波回波信号RW(i)；另外一个激光测振仪探头接收透射过亚表面裂纹的表面波透射信号TW(i)。
[0017] 作为优选，被测亚表面裂纹长度和深度之和小于脉冲激光器发出的表面波波长的2倍。
[0018] 作为优选，被测亚表面裂纹垂直于工件表面。
[0019] 作为优选，步骤4)中，通过二元线性回归的方式获得进行拟合。
[0020] 本发明相对于现有技术的有益效果为：
[0021] 1、本发明通过一次检测即可通过透射和反射表面波系数求解得到亚表面裂纹的深度和长度尺寸，具有方法简单、精度高和测量速度快的特点。
[0022] 2、本发明为非接触式测量，可以用于加工过程中的在位检测，无需将工件取下检测，提高加工效率。
