[發明專利]一種嵌入式超聲系統及冰力學參數在線測試方法在審
| 申請號： | 202210071529.7 | 申請日： | 2022-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN114487118A | 公開（公告）日： | 2022-05-13 |
| 發明（設計）人： | 曹茂森;韓慧敏;葛晶;韋黎;蘇瑪拉.德拉戈斯拉夫 | 申請（專利權）人： | 河海大學;蘇交科集團股份有限公司;江蘇宏遠科技工程有限公司 |
| 主分類號： | G01N29/07 | 分類號： | G01N29/07 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 姬莉 |
| 地址： | 210024 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 嵌入式 超聲 系統 力學 參數 在線 測試 方法 | ||
1.一種嵌入式超聲系統，其特征在于，包括：
信號發生器，用于生成激勵信號；
激勵PZT傳感器，其激勵端與所述信號發生器的信號發射端連接，用于接收激勵信號，并生成隨機響應信號；
響應PZT傳感器，其響應端接收所述隨機響應信號；
放大器，其信號輸入端與所述響應PZT傳感器的響應端連接，用于接收所述響應PZT傳感器發送的隨機響應信號并對其進行放大處理；
信號接收器，其信號輸入端與所述放大器的信號輸出端連接，用于接收所述放大器發送的放大信號，并將放大信號轉換為數字信號。
2.根據權利要求1所述的嵌入式超聲系統，其特征在于，所述激勵PZT傳感器和響應PZT傳感器設置在同一水平面上。
3.一種基于權利要求1或2所述的嵌入式超聲系統的冰力學參數在線測試方法，其特征在于，包括以下步驟：
將激勵PZT傳感器、響應PZT傳感器及溫度傳感器凍結到冰試件中；
所述溫度傳感器采集冰試件中的實時溫度Ti；
所述信號發生器生成一個激勵信號W:(t,y)，并將激勵信號W:(t,y)從信號發射端傳入激勵PZT傳感器的激勵端，激勵信號W:(t,y)通過激勵端進入冰內部，在冰內部生成隨機響應信號；
所述響應PZT傳感器的響應端接收所述隨機響應信號，并將隨機響應信號發送至放大器；
所述放大器對接收到的隨機響應信號進行放大，得到放大后的隨機響應信號Wi:(ti,yi)，并將放大后的隨機響應信號Wi:(ti,yi)發送至信號接收器中；
所述信號接收器分析放大后的隨機響應信號Wi:(ti,yi)，得到波在冰中傳播的縱波波速和橫波波速；
根據不同實時溫度Ti及波在冰中傳播的縱波波速和橫波波速之間的關系計算出不同溫度下冰的力學特性參數。
4.根據權利要求3所述的冰力學參數在線測試方法，其特征在于，在所述信號接收器根據放大后的隨機響應信號Wi:(ti,yi)得到波在冰中傳播的縱波波速和橫波波速之前，對放大后的隨機響應信號Wi:(ti,yi)進行去趨勢和小波去噪處理，得到去噪后的信號W**:(ti,yi)；
所述信號接收器分析去噪后的信號W**:(ti,yi)，得到波在冰中傳播的縱波波速和橫波波速；
根據不同實時溫度Ti及波在冰中傳播的縱波波速和橫波波速之間的關系計算出不同溫度下冰的力學特性參數。
5.根據權利要求4所述的冰力學參數在線測試方法，其特征在于，所述對放大后的隨機響應信號Wi:(ti,yi)進行去趨勢和小波去噪處理的具體方式為：
去趨勢處理：
對去趨勢后的信號進行去噪處理：選擇小波函數，進行軟閾值去噪，得到去噪后的信號W**:(ti,yi)
其中，σ代表噪聲強度，e(ti,yi)代表信號中參入的噪聲。
6.根據權利要求5所述的冰力學參數在線測試方法，其特征在于，所述冰的力學特性參數包括彈性模量、泊松比、剪切模量和體積模量。
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