[发明专利]基于双谱分析的结构微裂纹混频非线性超声检测方法

摘要

基于双谱分析的混频效应非线性超声检测方法，属于无损检测领域。该方法首先通过扫频实验得到激励探头及激励接收探头的幅频特性曲线，根据探头的幅频特性曲线确定探头激励频率或范围；然后进行异侧激励混频模式实验，追踪差频和频信号，根据差频和频信号的幅频响应特性确定激励信号最优频率；在最优频率下的时域接收信号进行双谱分析，根据双谱图中是否出现混频分量判断试件中是否存在结构微裂纹。通过改变激励信号延时，对试件长度方向扫查并追踪差频和频信号，根据差频和频信号的幅频响应特性确定结构微裂纹位置。本发明采用两探头分别激励信号，可避免实验仪器非线性对实验结果的影响；通过控制激励信号的延时时间使两信号相遇可识别裂纹位置。

主权项

一种基于双谱分析的结构微裂纹混频非线性超声检测方法，其特征在于：检测方法步骤如下：1）根据激励探头的频率响应特性，选取幅值响应最大的一点频率作为激励探头的激励频率；根据激励/接收探头的频率响应特性在幅值衰减小于‑3dB的频率范围内并综合考虑接收系统特性，确定激励/接收探头的频率变化范围；2）将两探头分别置于试件的两端；同时激励两探头，并用SNAP系统追踪和频和差频信号；3）根据和频和差频信号的追踪结果，选取幅值最大的点作为激励/接收探头的频率；4）按照上述选定的频率激励激励探头和激励/接收探头，用示波器采集此时的激励/接收探头接收到的信号；5）对该接收信号进行双谱分析，根据分析结果中是否产生差频和频对应的非零特征点，即可判断是否存在结构微裂纹；6）保持选定的激励信号频率不变，通过设置不同的激励信号延时，其中一个激励信号延时为固定值，另一个激励信号延时值变化，使两列波在试件长度方向上依次相遇；用SNAP系统追踪该过程时的和频和差频信号；7）根据追踪结果，当两列波在微裂纹附近处相遇时，差频和频信号幅值最大，据此可判断微裂纹所在位置。