[發(fā)明專利]一種可表征金屬細觀損傷變化的聲學測試平臺及測試方法

在審

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• 申請日: 2019-10-19
• 公開（公告）號: CN110702788A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張穎;叢蕊;王新穎;高俊偉;王雪琴;王茜
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/14;G01N3/08
• 代理公司: 23118 哈爾濱東方專利事務(wù)所
• 代理人: 曹愛華

1.一種可表征金屬細觀損傷變化的聲學測試平臺，其特征在于：這種可表征金屬細觀損傷變化的聲學測試平臺包括微力原位拉伸試驗加載機構(gòu)、細觀損傷觀察機構(gòu)、微弱聲信號檢測機構(gòu)，微力原位拉伸試驗加載機構(gòu)由原位拉伸試驗平臺上設(shè)置微力原位拉伸機（8），微力原位拉伸機（8）連接聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（4）構(gòu)成；細觀損傷觀察機構(gòu)由高分辨率顯微鏡（1）與高清數(shù)字攝像頭（2）連接并設(shè)置于顯微鏡置物臺上構(gòu)成，高分辨率顯微鏡（1）和高清數(shù)字攝像頭（2）設(shè)置于微力原位拉伸機（8）的上方；微弱聲信號檢測機構(gòu)具有聲發(fā)射檢測儀（5）、前置放大器（6）、信號線（7）、兩個微型傳感器（9），微型傳感器（9）利用耦合劑耦合于被檢測拉伸試件（10）表面，被檢測拉伸試件（10）兩端各固定一個微型傳感器（9）；聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（4）、高清數(shù)字攝像頭（2）、聲發(fā)射檢測儀（5）均連接計算機（3），聲發(fā)射檢測儀（5）為多通道聲發(fā)射檢測儀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可表征金屬細觀損傷變化的聲學測試平臺，其特征在于：所述的聲發(fā)射檢測儀（5）利用信號線（7）與前置放大器（6）相連，前置放大器（6）與PICO微型傳感器連接，信號線（7）采用BNC同軸信號線，前置放大器（6）采用2/4/6-AST前置放大器，微型傳感器（9）采用PICO微型傳感器。

3.一種權(quán)利要求1或2所述的可表征金屬細觀損傷變化的聲學測試平臺的測試方法，其特征在于：將聲學技術(shù)和數(shù)字圖像觀測技術(shù)相結(jié)合，在損傷發(fā)生的初期能及時通過聲信號反饋試件損傷情況，具體如下：

將處理過的被檢測拉伸試件（10）固定于微力原位拉伸機（8），并將兩個微型傳感器（9）分別固定于被檢測拉伸試件（10）兩端，進行斷鉛實驗以測試微型傳感器（9）靈敏度，微型傳感器（9）合格后，啟動微力原位拉伸機（8）的同時，開始記錄聲發(fā)射信號，并在計算機（3）上反映出由高清數(shù)字攝像頭（2）拍攝的試件表面細觀圖像；拉伸過程中，微力原位拉伸機（8）控制加載速率，高清數(shù)字攝像頭（2）錄制拉伸過程，便于在拉伸過程中觀察試件表面細觀圖像變化，解決了原位拉伸實驗不可再現(xiàn)的問題，一旦聲發(fā)射源信號突變，結(jié)合原位拉伸下試件表面細觀圖像的實時變化情況，有效建立聲信號參數(shù)和損傷機制的聯(lián)系。