[發明專利]一種基于表面波的固體聲檢測裝置

有效

• 申請號: 201811118737.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109212026B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陳劍;莊學凱
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

本發明公開了一種基于表面波的固體聲檢測裝置，尤其用于檢測機器故障觸發的高頻段固體聲表面波信號，包括外殼以及設于外殼內的聲信號轉換組件，聲信號轉換組件通過支撐件安裝于外殼內，聲信號轉換組件通過聲波導入件與設于外殼端面上的底座連接，固體聲在傳遞時，通過底座傳遞到聲信號轉換組件，并在聲信號轉換組件內轉換成表面波，以表面波的形式在聲信號轉換組件內傳播，最終被聲波轉換處理裝置接收，本發明能夠準確的獲取機器設備的故障信號，而且能夠捕捉微弱的故障信號，提高了檢測的精度。

技術領域

本發明涉及機器故障信號檢測技術，特別涉及一種基于表面波的固體聲檢測裝置。

背景技術

機器運行過程中，核心關鍵部件的早期故障(如點蝕、膠合、磨損等)，以及載荷沖擊都將產生故障信號，它以固體聲信號和空氣輻射聲信號的形式傳播。由于機器設備的安裝空間或結構上的限制，進行故障監測的傳感器有時只能安裝在距離核心關鍵部件較遠的位置，導致故障信號在傳遞時產生損耗、微弱信號發生丟失，傳感器難以獲取。而且故障信號在遠距離傳遞時容易混雜其他聲波，導致故障信號受到周圍環境的干擾大，在設備故障診斷或故障類型鑒別時，效果會大打折扣，很難達到預期效果。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于表面波的固體聲檢測裝置，該檢測裝置能夠準確的獲取機器設備的故障信號，而且能夠捕捉微弱的故障信號，提高了檢測的精確度。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于表面波的固體聲檢測裝置，包括外殼以及設于外殼內的聲信號轉換組件，聲信號轉換組件通過支撐件安裝于外殼內；

所述聲信號轉換組件包括傳遞介質，所述傳遞介質的一端為入射端，另一端連接有聲波轉換處理裝置，傳遞介質的入射端通過聲波導入件與設于外殼端面上的底座連接，所述底座固定安裝在被測元件的表面；

所述傳遞介質的表面上還設有折射介質，折射介質貼于傳遞介質上；

所述聲波導入件在將聲波導入傳遞介質后，聲波在傳遞介質與折射介質交界面上的入射角大于第二臨界角α_II；

所述第二臨界角α_II為，入射波為縱波，且折射后的橫波折射角大于縱波入射角時，能夠使橫波折射角達到90°的縱波入射角為第二臨界角，用符號α_II表示；

所述傳遞介質與折射介質均為固體介質，并且折射介質的密度大于傳遞介質的密度。

優選的，所述傳遞介質為壓電基板。

優選的，所述折射介質為金屬板。

優選的，所述金屬板為鋼板。

優選的，所述聲波轉換處理裝置為叉指換能器。

優選的，所述支撐件包括第一支撐件以及第二支撐件，所述第一支撐件包裹所述聲信號轉換組件，第二支撐件填充于外殼內，并且第一支撐件包裹在第二支撐件的內部。

優選的，所述第一支撐件由阻尼材料制成。

優選的，所述第二支撐件由吸聲材料制成。

優選的，所述傳遞介質包括彎曲段以及平直段，所述平直段與聲波轉換處理裝置連接，彎曲段與聲波導入件連接。

優選的，所述折射介質也包括彎曲段以及平直段，折射介質的彎曲段與傳遞介質的彎曲段貼合，折射介質的平直段與傳遞介質的平直段貼合，并且所述折射介質的彎曲段的外端部與所述聲波導入件之間具有間距。