[發(fā)明專利]一種用于導體套管間接觸狀態(tài)評價的非線性超聲導波檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810557207.7
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108593775A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 焦敬品;褚運通
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種用于導體套管間接觸狀態(tài)評價的非線性超聲導波檢測方法，實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)包括計算機(1)、非線性聲學測量系統(tǒng)(2)、信號選擇器(3)、數(shù)字示波器(4)、50Ω負載阻抗匹配(5)、可調衰減器(6)、超聲波激勵探頭(7)、超聲波接收探頭(8)、待測試件鋁管(9)、銅套管(10)；計算機(1)與非線性聲學測量系統(tǒng)(2)之間通過信號線相連，采用計算機(1)中的軟件設定各種參數(shù)控制非線性聲學測量系統(tǒng)硬件激勵和接收超聲波信號、并對信號進行處理；非線性聲學測量系統(tǒng)(2)的高能脈沖信號輸出端通過50Ω負載(5)、可調衰減器(6)，然后與超聲波激勵探頭(7)相連；超聲波接收探頭(8)接收端面反射回來的超聲波信號，一路超聲波信號直接送入非線性聲學測量系統(tǒng)通道1，通過非線性聲學測量系統(tǒng)(2)的射頻信號監(jiān)控端與信號選擇器(3)相連，將接收信號送入數(shù)字示波器(4)；另一路超聲信號經過非線性聲學測量系統(tǒng)輸出1輸出，經過阻抗匹配(5)，衰減器(6)進行信號衰減，選擇出一定頻率的信號，經過激勵傳感器(7)和待測試件鋁管(9)，通過接收傳感器(8)接收；各個銅套管(10)設置在待測試件鋁管(9)中；

其特征在于，本方法通過以下步驟實現(xiàn)，

S1將超聲波激勵探頭(7)布置在距離左端端面480mm處，超聲波接收傳感器(8)布置在距離激勵傳感器左側150mm處；

S2激勵信號參數(shù)設置：包括載波信號幅度、寬度，門控放大器放大等級，調制激勵信號類型、頻率、幅值、相位、直流偏置，通過計算機(1)中的軟件控制SNAP硬件系統(tǒng)將激勵信號送入超聲波激勵探頭(7)；

S3根據(jù)SNAP系統(tǒng)測出激勵與接收探頭的頻率響應特性，根據(jù)激勵探頭與接收探頭的頻率響應特性在幅值衰減小于-3dB的頻率范圍內并且根據(jù)待測試件鋁管(9)的激勵角度和群速度頻散曲線，確定激勵探頭和接收探頭角度；最后在聲學非線性系統(tǒng)SNAP系統(tǒng)hanning模式下激勵的單一縱向對稱L(0,2)模態(tài)超聲導波信號；

S4從示波器中截取端面反射信號，根據(jù)快速傅里葉變換得到的二次諧波、三次諧波幅值。

S5重復步驟S1)～步驟S4，對不同接觸狀態(tài)的待測試件鋁管(9進行檢測，將信號快速傅里葉變換之后，求取不同狀態(tài)下的高次諧波幅值。