[发明专利]一种基于共线混频Lamb波对H型钢梁微裂纹的检测装置

说明书

本发明涉及一种基于共线混频Lamb波对H型钢梁微裂纹检测的装置，包括功率放大器、示波器、超声波探头、激光测振仪和计算机。其特征在于：由信号发生器产生特定信号，接入功率放大器发出混频导波于以固定的H钢梁两列进行传播，混频导波于H型钢梁中传播，通过内嵌于钢梁中的压电传感器接收信号，并接入示波器获得信号，获得的信号由滤波器过滤出非线性信号，与此同时激光测振仪辅助测量表面振动模态，连入计算机得到测速，通过分析信号出现的时间可判断材料是否存在微裂纹以及对微裂纹的定位，该装置具有高技术效应性与高社会效益性。

技术领域

本发明涉及一种基于共线混频Lamb波对H型钢梁微裂纹检测装置。

背景技术

随着科学技术和社会生产的不断发展，超声检测技术因其适应性强、检测灵敏度高、成本低廉等优点，成为当前最为广泛的无损检测方法。而传统超声检测无法对小于超声波波长二分之一的微裂纹有效检测。非线性混频导波检测技术对早期损伤具有高灵敏度的优势，以及对薄板的高效扫查能力，可以一定程度上弥补传统超声检测方法法不足。

发明内容

本发明从实际应用的角度出发，提供了一种基于共线混频Lamb波对 H型钢梁微裂纹检测装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为:

一种基于共线混频Lamb波对H型钢梁微裂纹检测的装置，包括功率放大器、示波器、超声波探头、激光测振仪和计算机。其特征在于：由信号发生器产生特定信号，接入功率放大器发出混频导波于以固定的H钢梁两列进行传播，混频导波于H型钢梁中传播，通过内嵌于钢梁中的压电传感器接收信号，并接入示波器获得信号，获得的信号由滤波器过滤出非线性信号，从而分析判断微裂纹的存在。与此同时激光测振仪辅助测量表面振动模态，连入计算机得到测速。

本发明的基本原理：

当材料出现微裂纹时，声波传播遇到其产生的超声相应会产生次谐波，频率混合现象，振动声调制等超声理论，基于该理论，于材料两端发射同向超声波使其混频，经过微裂纹边界的反射、模态转换及相互干涉叠加，，使得导波存在多模式和频散的特性，当该导波信号与振动信号相互作用产生新的非线性频谱成分，分析信号出现的时间可判断材料是否存在微裂纹以及对微裂纹的定位。

本发明的有益效果在于：

本发明利用混频导波对H型钢梁进行微裂纹检测，可以在不损伤钢梁本体的情况下完成检测，并且所得检测结果相对较为准确，可对微裂纹进行检测与定位。此外，本发明采用了混频Lamb波进行检测，弥补了传统超声检测技术的缺陷，且检测精度较高，同时具备高技术性与高社会效益性。

附图说明

图1为本发明装置的示意图，具体有激光测振仪①、计算器②、微损伤③、混频区域④、功率放大器⑤和示波器⑥。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括激光测振仪①、计算器②、微损伤③、混频区域④、功率放大器⑤和示波器⑥。

具体操作方法如下：

首先，由信号发生器产生特定信号，接入功率放大器发出混频导波于以固定的H钢梁两列进行传播，混频导波于H型钢梁中传播，通过内嵌于钢梁中的压电传感器接收信号，并接入示波器获得信号，获得的信号由滤波器过滤出非线性信号，最后通过计算机分析信号判断微裂纹是否存在，以及对微裂纹的定位，与此同时激光测振仪辅助测量表面振动模态，连入计算机得到测速，从而实现对H型钢梁的微裂纹检测。