[發明專利]一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統及方法

在審

• 申請號: 201910568305.5
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110118829A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 付濤;田昕;梁曉輝;溫茂萍;周紅萍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/22
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 郭會

1.一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，包括：掃頻激勵源、彈性波激勵器、楔形體結構、聲發射傳感器及聲發射信號采集系統，其中，楔形體結構采用與待測損傷固體相同的材料制成，彈性波激勵器與聲發射傳感器均安裝于楔形體結構上且位于楔形體結構表面的同一高度，掃頻激勵源與彈性波激勵器通信連接，聲發射傳感器與聲發射信號采集系統通信連接。

2.根據權利要求1所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述掃頻激勵源產生的電壓信號的有效電壓不超過彈性波激勵器的額定電壓。

3.根據權利要求1所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述彈性波激勵器在0～1MHz頻率范圍內具有相同強度的連續彈性波激勵功能或所述彈性波激勵器為在100～500kHz范圍內、平坦度波動范圍＜3dB的彈性波激勵器。

4.根據權利要求1所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述楔形體結構的最小厚度不高于10mm，最大厚度不低于20mm，長度不小于100mm，且寬度與厚度差之比不小于8。

5.根據權利要求1所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述聲發射信號采集系統為采樣率10MHz以上、AD轉換不低于16位的電壓信號采集裝置。

6.根據權利要求1所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述掃頻激勵源與彈性波激勵器通過信號線連接，聲發射傳感器與聲發射信號采集系統通過信號線連接，且所述信號線為具有電磁屏蔽功能的同軸電纜。

7.根據權利要求1所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述彈性波激勵器與聲發射傳感器在楔形體結構上的中心間隔距離不小于2λ，且不大于10λ，其中，λ表示彈性波激勵器發出的彈性波波長，單位：mm；λ＝v/f，其中，v為彈性波在楔形體結構中傳播的速度，單位：km/s；f為聲發射信號采集系統經聲發射傳感器獲得的信號主頻頻率，單位：kHz。

8.根據權利要求7所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統，其特征在于，所述彈性波激勵器在楔形體結構上其中心位置距離楔形體結構的邊緣不小于2λ。

9.一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試方法，其特征在于，由權利要求1至8中任一所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試系統實現，且包括以下步驟：

A.在楔形體結構上選擇某一高度位置，將彈性波激勵器與聲發射傳感器安裝于楔形體結構上并完成掃頻激勵源與彈性波激勵器的連接，及聲發射傳感器與聲發射信號采集系統的連接；

B.啟動掃頻激勵源和聲發射信號采集系統，調制掃頻激勵源的波形，使其信號波形是連續等周期正弦波，且產生的電壓信號的有效電壓不超過彈性波激勵器的額定電壓；

C.將掃頻激勵源的頻率由1kHz開始每間隔aHz逐漸升高至1MHz；

D.由聲發射信號采集系統記錄每個間隔頻率的聲發射傳感器探測的峰值電壓V，然后繪制成橫坐標為頻率、縱坐標為電壓幅值的二維散點圖，則所述二維散點圖即為該聲發射傳感器的幅頻特性示意圖。

10.根據權利要求9所述的一種聲發射傳感器的幅頻特性的測試方法，其特征在于，所述步驟C中，a的取值為一千。