[發(fā)明專利]一種非線性導(dǎo)波檢測組合換能器及制作方法及使用方法

在審

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• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109444272A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱穎;曾新吾;鄧明晰;高東寶;韓開鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34;B06B1/06
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種非線性導(dǎo)波檢測組合換能器，包括發(fā)射換能器與接收換能器，其特征在于，所述發(fā)射換能器為單指條叉指換能器，所述接收換能器為三指條分裂指叉指換能器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非線性導(dǎo)波檢測組合換能器，其特征在于，所述單指條叉指換能器與三指條分裂指叉指換能器均包括叉指電極與PVDF壓電薄膜，所述PVDF壓電薄膜粘貼在叉指電極上。

3.一種權(quán)利要求1或2所述的非線性導(dǎo)波檢測組合換能器的制作方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1、通過待測材料的導(dǎo)波相速度頻散曲線，計算導(dǎo)波的波長；

S2、根據(jù)步驟S1計算的導(dǎo)波波長制作單指條叉指換能器作為發(fā)射換能器；

S3、根據(jù)步驟S1計算的導(dǎo)波波長制作三指條分裂指叉指換能器作為接收換能器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述非線性導(dǎo)波檢測組合換能器的制作方法，其特征在于，步驟S1中，通過導(dǎo)波相速度頻散曲線中滿足相位匹配的點(diǎn)計算導(dǎo)波的波長。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述非線性導(dǎo)波檢測組合換能器的制作方法，其特征在于，步驟S2具體包括以下步驟：

S21、根據(jù)步驟S1計算的導(dǎo)波波長以及單指條叉指換能器的諧波幅度與金屬化率關(guān)系計算叉指電極的幾何參數(shù)；

S22、制作滿足步驟S21中幾何參數(shù)的叉指電極并裁剪與叉指電極尺寸相應(yīng)的PVDF壓電薄膜；

S23、將叉指電極與PVDF壓電薄膜的正極粘貼；

S24、在叉指電極的匯流條上焊接導(dǎo)線以用于連接電源。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述非線性導(dǎo)波檢測組合換能器的制作方法，其特征在于，步驟S3具體包括以下步驟：

S31、根據(jù)步驟S1計算的導(dǎo)波波長以及三指條分裂指叉指換能器的諧波幅度與金屬化率關(guān)系計算叉指電極的幾何參數(shù)；

S32、制作滿足步驟S31中幾何參數(shù)的叉指電極并裁剪與叉指電極尺寸相應(yīng)的PVDF壓電薄膜；

S33、將叉指電極與PVDF壓電薄膜的正極粘貼；

S34、在叉指電極的匯流條上焊接導(dǎo)線以用于連接電源。

7.一種權(quán)利要求1或2所述的非線性導(dǎo)波檢測組合換能器的使用方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S41、將發(fā)射換能器與接收換能器接入非線性導(dǎo)波檢測裝置中并粘接在待測板材的表面上；

S42、非線性導(dǎo)波檢測系統(tǒng)的發(fā)射端發(fā)出激勵信號；

S43、信號依次經(jīng)過發(fā)射換能器、待測板材、接收換能器后進(jìn)入非線性導(dǎo)波檢測系統(tǒng)的接收端；

S44、數(shù)字示波器與計算機(jī)對從非線性導(dǎo)波檢測系統(tǒng)的接收端進(jìn)入的信號進(jìn)行顯示、采集與分析處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非線性導(dǎo)波檢測組合換能器的使用方法，其特征在于，步驟S41中，發(fā)射換能器與接收換能器呈一條直線平行排列在待測板材的表面上。