[發明專利]一種超聲導波絕對波數曲線快速測量方法有效
| 申請號： | 201910687594.0 | 申請日： | 2019-07-29 |
| 公開（公告）號： | CN110455930B | 公開（公告）日： | 2021-11-02 |
| 發明（設計）人： | 蔡建;周智權;汪懿;吳俊鵬;張楊;邢博邯 | 申請（專利權）人： | 南京航空航天大學 |
| 主分類號： | G01N29/44 | 分類號： | G01N29/44;G06F17/14 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 許方 |
| 地址： | 210016 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 超聲 導波 絕對 曲線 快速 測量方法 | ||
1.一種超聲導波絕對波數曲線快速測量方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
(1)在板結構中布置用于測量的超聲導波激勵器和傳感器，組成兩個激勵器-傳感器對；
(2)在其中一對激勵器-傳感器的激勵器上加載激勵信號，基于傳感器獲取的傳感信號測量選定超聲導波模式的相對波數曲線，步驟(2)的方法如下：
(2.1)確定中心角頻率為ωc的窄帶激勵信號va(t)，利用所選的其中一個激勵器-傳感器對，在激勵器上加載va(t)，傳感器獲取傳感信號v1(t)，并從v1(t)中提取所選超聲導波模式的直達波信號vd1(t)；
(2.2)分別基于傅里葉變換計算窄帶激勵信號va(t)和所選超聲導波模式直達波信號vd1(t)的頻譜Va(ω)和Vd1(ω)；
(2.3)根據Va(ω)和Vd1(ω)，將va(t)和vd1(t)之間的相位差譜計算為：
其中，Φ1(ω)為計算出的相位差譜，Arctan[]表示反正切運算，Re1表示Va(ω)/Vd1(ω)的實部，Im1表示Va(ω)/Vd1(ω)的虛部；
(2.4)對Φ1(ω)進行解纏繞相位展開處理得到相對相位差譜Φrel(ω)；
(2.5)將相對波數曲線計算為Krel(ω)＝Φrel(ω)/L1，其中，L1為所選激勵器與傳感器的間距；
(3)在另外一對激勵器-傳感器的激勵器上施加激勵信號，基于傳感器獲取的傳感信號測量選定超聲導波模式在信號中心頻率處的絕對波數值；步驟(3)的方法如下：
(3.1)獲取另一個激勵器-傳感器對在窄帶激勵信號va(t)下的傳感信號v2(t)，并從v2(t)中提取所選超聲導波模式的直達波信號vd2(t)；
(3.2)基于傅里葉變換計算所選超聲導波模式直達波信號vd2(t)的頻譜Vd2(ω)；
(3.3)根據Vd1(ω)和Vd2(ω)，將vd1(t)和vd2(t)之間的相位差譜計算為：
其中，Φ2(ω)為計算出的相位差譜，Re2表示Vd1(ω)/Vd2(ω)的實部，Im2表示Vd1(ω)/Vd2(ω)的虛部；
(3.4)將所選超聲導波模式在中心頻率處的絕對波數值Kabs(ωc)計算為Kabs(ωc)＝Φ2(ωc)/(|L2-L1|)，其中，L2為另一對激勵器與傳感器的間距；|L2-L1|應小于所選超聲導波模式在信號中心角頻率ωc處的半波長；
(4)根據相對波數曲線和絕對波數值，求取所選超聲導波模式的絕對波數曲線，步驟(4)的方法如下：
(4.1)利用相對波數曲線Krel(ω)獲取中心頻率處的相對波數值Krel(ωc)，根據相對波數值Krel(ωc)和絕對波數值Kabs(ωc)，將相對波數曲線Krel(ω)與絕對波數曲線Kabs(ω)之間的相對誤差確定為Δkerr＝Kabs(ωc)-Krel(ωc)；
(4.2)將絕對波數曲線Kabs(ω)求取為Kabs(ω)＝Krel(ω)+Δkerr。
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