[发明专利]用于板状结构检测的真时延无频散SH0波相控阵系统

摘要

一种用于板状结构检测的真时延无频散SH0波相控阵系统，包括控制器，多通道数/模转换器，多晶片SH波相控阵探头，多通道继电器，多通道模/数转换采集卡，成像显示器,多晶片SH0波相控阵探头通过逆压电效应将电压信号转换成波动信号在结构中激发出来，在接收阶段根据正压电效应将损伤反射回来的波动信号转换成电信号；多通道继电器在发射阶段将多通道数/模转换器的发射信号连接在多晶片SH0波相控阵探头上，并在发射阶段结束后，将多晶片SH0波相控阵探头连接到多通道模/数转换采集卡上，用于采集损伤回波信号；由于SH0波本身的非频散特性，本发明的系统对板状结构的损伤进行检测，提高了空间域分辨率，放大损伤反射的信号。

主权项

一种用于板状结构检测的真时延无频散SH0波相控阵系统，包括：控制器，多通道数/模转换器，多晶片SH波相控阵探头，多通道继电器，多通道模/数转换采集卡，成像显示器,期特征在于：控制器电信号连接多通道数/模转换器，多通道数/模转换器通过多通道继电器电信号连接多晶片SH波相控阵探头；多晶片SH波相控阵探头通过多通道继电器电信号连接多通道模/数转换采集卡，多通道模/数转换采集卡电信号连接控制器，控制器电信号连接成像显示器；多通道数/模转换器将不同通道的发射信号转换成模拟电压信号以便驱动多晶片单模态SH0波相控阵探头；多晶片SH0波相控阵探头通过逆压电效应将电压信号转换成波动信号在结构中激发出来，同时在接收阶段根据正压电效应将损伤反射回来的波动信号转换成电信号；多通道模/数转换采集卡将不同通道的损伤反射回波的模拟电信号转化成控制器数字信号；多通道继电器在发射阶段将多通道数/模转换器的发射信号连接在多晶片SH0波相控阵探头上，并在发射阶段结束后，将多晶片SH0波相控阵探头连接到多通道模/数转换采集卡上，用于采集损伤回波信号；其中所述的多晶片单模态SH0波相控阵探头包括按一定间隔排成一列的多个d36型压电片；控制器对被测试件的参数进行设置并计算不同时间延迟的发射信号，多晶片SH0波相控阵探头包括多个压电传感器单元，按从上至下按一定间隔的顺序排成一列，并通过不同时间延迟的3周期汉宁窗调幅的窄带脉冲激励信号一次检测中同时进行激发，分别发出各自的SH0波，不同SH0波的波阵面叠加在一起，通过调整不同压电传感器单元间的时间延迟，其激发的超声波会在介质中叠加形成新的波阵面，并聚焦在预设的焦点P处，并放大SH0波这无频中单一模态信号的幅值，从而实现物理场中单模态SH0波束偏转、聚焦、扫描的功能；遇到损伤反射回波后，所有压电传感器单元同时在接收到信号，通过控制器对其进行重构确定损伤位置、计算后成像，通过调整不同激励信号的时间延迟实现板状结构全区域的单模态SH0波定向定点扫描，从而实现损伤检测的目的。