[发明专利]一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法

权利要求书

1.一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法，其特征在于：该方法建立一种板结构声反射/透射系数的水浸超声无损测量模型，该模型由三个相同材料及尺寸的压电传感器和具有一定厚度的板组成，将该模型浸于室温下的水中；其中，由PVDF薄膜作为压电材料，由环氧树脂与钨粉制备的Back10作为背衬材料，压电材料和背衬材料构成完整的压电传感器；在其中一个压电传感器的压电材料上表面设置激励信号，使之成为激励压电传感器(1)；将另外两个压电传感器并排放置，使之成为双接收压电传感器(2)；将一定厚度和长宽尺寸的板(3)放置在声波传播路径中，使声波在水(4)中传播时穿透板(3)或在板(3)的表面发生反射，从而被接收压电传感器接收来获得透射系数和反射系数。

2.根据权利要求1所述的一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法，其特征在于：板结构反射/透射系数的求解方法如下，将双接收压电传感器(2)采集的反射/透射信号进行傅里叶变换，得到反射/透射信号频谱与参考信号频谱的比值，则为反射/透射系数频率-幅值谱；由于双接收压电传感器(2)始终关于声波的中线对称放置，导致双接收压电传感器(2)采集的信号相同，所以在提取反射、透射以及参考信号时，仅提取双接收压电传感器(2)中任一信号进行处理。

3.根据权利要求1所述的一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法，其特征在于：透射系数的无损测量方法如下，在板(3)的厚度方向两侧分别放置一个激励压电传感器(1)和双接收压电传感器(2)，使传感器的长度方向垂直于板的厚度方向，且双接收压电传感器(2)中的两个压电传感器关于声波的中线对称放置；激励压电传感器(1)下表面至板(3)上表面之间的垂直距离，需与板(3)下表面至双接收压电传感器(2)上表面的垂直距离相同，才能保证声波在垂直入射的情况下，声波到达板(3)前与声波透过板(3)后的传播距离相同。

4.根据权利要求1所述的一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法，其特征在于：反射系数的无损测量方法如下，在板(3)的厚度方向任意一侧放置激励压电传感器(1)和双接收压电传感器(2)，以板(3)的上表面中点为板(3)圆心旋转的中线，使板(3)顺时针旋转θ°后与激励压电传感器(1)中轴线重合，且逆时针旋转θ°后与双接收压电传感器(2)分界线重合，以保证双接收压电传感器(2)能够均匀地采集到声波经板(3)反射后的全部能量；激励压电传感器(1)下表面中点和双接收压电传感器(2)下表面的分界点，激励压电传感器(1)下表面中点与板(3)上表面之间的垂直距离与双接收压电传感器(2)下表面的分界点与板(3)上表面之间的垂直距离相等。

5.根据权利要求1所述的一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法，其特征在于：参考信号的获取方法，在无板(3)的情况下，将激励传感器(1)和双接收压电传感器(2)平行放置，使激励压电传感器(1)激励相同的超声信号传播至双接收压电传感器(2)，从双接收压电传感器(2)上提取的直达波，作为参考信号。

6.根据权利要求1所述的一种对板结构反射/透射系数的水浸超声无损测量方法，其特征在于：直达波传播距离与反射/透射系数测量模型中声波在液体中的传播距离相同。