[发明专利]一种基于压电圆盘接触振动的无损检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于压电圆盘接触振动的无损检测系统，其特征在于，所述无损检测系统包括：压电圆盘(2)、移动支架、信号发生器(4)、功率放大器(41)、应变仪(5)、数据采集卡(6)以及计算机(7)；其中，所述压电圆盘(2)包括圆盘基板(21)、压电片(22)、探针(23)和应变片(24)，压电片(22)位于圆盘基板的下表面且为中心对称分布，探针(23)位于圆盘基板的下表面圆心处且垂直于圆盘基板(21)，应变片(24)布置在圆盘基板(21)的上表面；所述压电圆盘(2)的圆盘基板(21)的圆周安装在移动支架上，由移动支架带动压电圆盘(2)在样品(1)的表面移动；所述信号发生器(4)通过数据线连接至功率放大器(41)，功率放大器(41)经过导线连接至压电圆盘的压电片(22)；所述压电圆盘(2)的应变片(24)通过数据线连接至应变仪(5)；所述应变仪(5)通过数据线连接至数据采集卡(6)；所述数据采集卡(6)通过数据线连接至计算机(7)。

2.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，所述圆盘基板(21)的厚度h与半径R之间的关系满足0.005≤hR≤0.2.]]>

3.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，所述探针的高度H_Tan与圆盘基板的半径R之间的关系满足15R≤HTan≤14R.]]>

4.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，所述压电片(22)的内径R₁和外径R₂满足0.2R≤R₁＜R₂≤0.9R；压电片的厚度t满足0.5h≤t≤1.5h，其中，R为圆盘基板的半径，h为圆盘基板的厚度。

5.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，所述信号发生器(4)发出的激振信号分为固定频率的信号和扫频信号两种；相应地，所述应变仪(5)检测到的动态信号分为定频响应信号和扫频响应信号两种。

6.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，所述计算机包括：控制信号发生器产生激励压电片的激振信号的信号发生模块；控制数据采集卡采集应变信号的信号采集模块，用于；以及计算样品的弹性性质以及评估结构的健康状况的计算模块。

7.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，所述移动支架包括圆环形的固定架(31)和移动装置(32)，所述圆盘基板(21)的圆周固定在固定架(31)上，所述固定架(31)安装在移动装置(32)上。

8.如权利要求1所述的无损检测系统，其特征在于，进一步包括手持手柄(8)，所述手持手柄(8)安装在移动支架上。