[發明專利]一種基于合成孔徑原理的檢測傳感器裝置及其系統方法

有效

• 申請號: 202011092654.3
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112505141B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 林俊明;張碧星;蔡桂喜;沈建中;吳曉瑜;戴永紅;沈淮
• 申請（專利權）人: 愛德森（廈門）電子有限公司;中國科學院聲學研究所;中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N27/904
• 分類號: G01N27/904;G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種基于合成孔徑原理的檢測傳感器裝置及其系統方法，包括殼體(1)、超聲換能元件(2)和渦流傳感器元件(3)，其特征在于設置于所述殼體(1)內的超聲換能元件(2)包括多個環形間隔層超聲晶片(21)，渦流傳感器元件(3)包括多個環形間隔排列渦流傳感器線圈(31)，其中環形超聲晶片(21)與環形渦流傳感器線圈(31)設置為圍繞同一圓心環形間隔陣列，同圓心環形間隔陣列的環形超聲晶片(21)和環形渦流傳感器線圈(31)的相鄰之間為具有絕緣層(4)間隔的環形檢測傳感器對Ｌ1～Ｌn，每一對Ｌ1～Ｌn設置為同一信道輸出檢測信號。實現同時得到超聲與渦流在同一檢測對象位置的信號，可進行有效的信息融合判斷，達到精確位置檢測信號融合。

技術領域

本發明涉及電磁無損檢測技術領域和超聲無損檢測技術領域，具體涉及無損檢測的傳感器裝置，特別是涉及一種基于合成孔徑原理的檢測傳感器裝置及其系統方法。

背景技術

現代化工業，離不開先進的復合材料。而復合材料的多樣性，也給無損檢測技術帶來新的挑戰。為了更快更好地解決復合材料質量檢測的問題，特別是金屬與非金屬復合材料的在役檢測，人們發明了許多新的NDT手段。對諸如弱導電性的碳素纖維材料為基本的復合材料，通常采用電磁渦流和聲學檢測法，分別實施檢測，并將檢測數據結果融合分析判斷，以提高檢測結果的可靠性。由于二者通常是分開成二套系統分時進行檢測，信息融合之位置誤差在所難免。

隨著科學技術的發展，新材料、新工藝的不斷涌現，對航空飛機、輪船等各種新產品，需要更加適合于不同產品的無損檢測的儀器和方法，以及對復合材料產品的各種結構形狀的在役檢測，特別是可選擇性的多信息精準融合的檢測需求都越來越大。

針對以上缺點問題，本發明采用如下技術方案進行改善。

發明內容

本發明的目的提供一種基于合成孔徑原理的檢測傳感器裝置及其系統方法，公開的技術方案如下：

一種基于合成孔徑原理的檢測傳感器裝置，包括殼體(1)、超聲換能元件(2)和渦流傳感器元件(3)，其特征在于設置于所述殼體(1)內的超聲換能元件(2)包括多個環形間隔層超聲晶片(21)，渦流傳感器元件(3)包括多個環形間隔排列渦流傳感器線圈(31)。

其中環形超聲晶片(21)與環形渦流傳感器線圈(31)設置為圍繞同一圓心環形間隔陣列，同圓心環形間隔陣列的環形超聲晶片(21)和環形渦流傳感器線圈(31)的相鄰之間為具有絕緣層(4)間隔的環形檢測傳感器對Ｌ1～Ｌn，每一對Ｌ1～Ｌn設置為同一信道輸出檢測信號。

其中，所述的每一對環形陣列超聲晶片(21)和環形渦流傳感器線圈(31) 利用單信道儀器，通過分時控制發射不同的渦流檢測用正弦波和超聲檢測用脈沖波，由同一信道獲得超聲陣列和渦流陣列的檢測信號融合處理。分時控制設置為順序Ｌ1～Ｌn從同圓心環形陣列的圓心處向外延伸、或者設置為倒序Ｌn～Ｌ1從同圓心環形陣列的最外層向圓心處延伸的分時輪流單信道接收超聲檢測信號和渦流檢測信號的一種。

所述環形渦流傳感器線圈(31)的環形單個間隔層設置為單一線圈或者設置多個陣列渦流傳感陣元，兩種結構中的其中一種。環形超聲晶片(21)的環形單個間隔層設置為單一層超聲環形晶片或者設置為多個陣列超聲換能晶片，兩種結構中的其中一種。

環形陣列超聲晶片(21)和環形渦流傳感器線圈(31)可選擇性的根據被檢測產品(6)的形狀結構，選擇多個環形間隔層中的一個間隔層或單個間隔層中的若干個陣列超聲換能晶片(211)和若干個陣列渦流傳感陣元(311)作為檢測傳感器，還可以根據被檢測產品(6)的形狀結構通過彈性裝置(7)調節檢測傳感器的縱向位置貼合于被檢測產品(6)的檢測面。