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公开(公告)号：CN111537604A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010233684.5
申请日：2020-03-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N29/04 , G01N29/265 , G01N29/28 , G01N29/44
Abstract: 本发明公开了基于水膜耦合导波检测的复合材料板自动化检测成像方法，根据板层结构与板的材质建立物理模型，采用计算机计算该材料板的频散曲线，根据频散曲线计算声波传播时不同模态的波长。安装一对水膜耦合导波传感器，计算机接收到信号后记录该信号，将直达波与直达波后一定时间范围内的信号幅值量进行求和累加。将累加值记录在计算机中。控制该扫描检测装置，标记不同直达波信号累加值所对应在实体板材上的扫描段，结合所对应的坐标将指标引入计算机的虚拟板材，实现缺陷检测与成像。本发明能够有效克服导波在复合材料板上无法兼顾自动化与高频高精度检测的缺点，对提高复合材料板的检测精度与效率有非常重要的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN110152963A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910459020.8
申请日：2019-05-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器，该传感器包括碳钢片、扇形铷铁硼磁铁、螺旋线圈、非磁性材料片。将螺旋线圈、铷铁硼磁铁及非磁性材料片置于待测铝板表面，碳钢片在其正上方。基于非铁磁性材料的洛伦兹力效应，实现板结构中全向型水平剪切模态SH波的激励。通过试验验证了所研制的周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器可在铝板中激励出单一的SH0模态导波；通过全向性测试实验，验证了所研制的电磁声传感器可激励出沿360°方向传播SH0导波。利用研制的周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器及其阵列结合成像算法可实现对板结构的大范围、高效率的缺陷成像，具有极大的应用价值和潜力。
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公开(公告)号：CN109374971A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811112787.5
申请日：2018-09-25
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01R27/02
CPC classification number: G01R27/02
Abstract: 本发明公开了基于嵌入式系统的兆赫兹阻抗测量计，由嵌入式系统，阻抗测量模拟电路系统以及上位机软件组成。其中，嵌入式系统与阻抗测量模拟电路系统通过SMB连接线进行连接，上位机通过USB转串口连接线与嵌入式系统进行连接。数字电路由双核心板和载板组成。数字电路以FPGA和STM32为双核心芯片，利用FPGA芯片输出一定相位及频率的双通道激励信号，激励信号输入到模拟电路部分，模拟电路利用阻抗测量理论进行计算，将采集到的结果通过RS232协议发送至上位机，上位机完成阻抗值的计算分析与数据保存。本发明的AD转换采样率在该阻抗测量理论中的要求很低，对后续芯片采样率的要求也大大降低。所需参数较少，便于计算，大大简化运算。
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公开(公告)号：CN106198756B
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201610500121.1
申请日：2016-06-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种同轴双弧面贯通型气体基线聚焦空气耦合传感器，属于声学换能器技术领域，其作用是把激励端产生的电信号转换为压电材料的振动进而产生超声波，同时接收从被测件反射回的声波信号，并将其转换为电信号。本发明采用同轴双弧面贯通型气体基压电复合材料作为激励接收敏感元件，与上电极、下电极、透射层、背衬层、阻抗匹配电路、金属外壳、BNC接头等组合成同轴双弧面贯通型气体基线聚焦空气耦合传感器，该传感器具有声阻抗低、能量传输效率高、声能量集中等优点，完全可以满足实验需要。
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公开(公告)号：CN106896766A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710125691.1
申请日：2017-03-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B19/042
CPC classification number: G05B19/0423 , G05B2219/24215
Abstract: 一种基于FPGA的超声导波采集系统，属于无损检测领域。本发明提出了一种用于超声导波信号采集的系统，包括程控增益电路、AD采集电路、DA转换电路、控制逻辑模块和PCIe收发控制模块，PCIe收发控制模块接收通过PCIe接口发送来的控制指令，解析后将控制参数发送至控制逻辑模块，控制逻辑模块根据控制参数分别控制AD采集电路进行信号和DA转换电路进行增益控制工作。可以根据实际工况通过发送控制命令改变采样频率，改变采样点数和信号增益大小。利用PCIe传输接口与所在系统进行控制指令传输和数据传输。利用研制的采集系统，可以有效地对超声导波信号进行采集，具有一定应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106706760A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611187210.1
申请日：2016-12-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N29/14
CPC classification number: G01N29/14 , G01N2291/0231 , G01N2291/0237
Abstract: 本发明公开一种全向性双圆形阵列的复合材料板声发射源定位方法，采用双声发射传感器圆形阵列，已知圆形阵列的半径，即每两个传感器之间的距离，利用两者的波达时间差，求其波速；对求出的多组波速数组与已求出的360°波速的全向性实验结果进行验证，选出最接近的速度并与之对应的方向进行匹配，逐步删除以缩小检测区域的范围，重复实验，最后实现对复合材料板结构损伤的声发射源准确区域定位。
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公开(公告)号：CN104007180B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201410213487.1
申请日：2014-05-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种扭转模态磁致伸缩阵列传感器，属于超声无损检测领域。根据板中SH波振动模式与管道中扭转模态相类似的现象，提出了一种适用于管道布置和阵列的MPSA线圈，设计并研制一种扭转模态磁致伸缩阵列传感器，实现在管道中扭转模态的激励。通过试验验证了研制的扭转模态磁致伸缩阵列传感器在管道上激励T(0,1)模态，试验测试了该传感器的频率响应特性，使用该传感器快速有效检测出对合金钢管中缺陷位置，且定位精度较高，为进一步利用该传感器并结合相控阵原理，实现管道中缺陷二维成像奠定了基础。
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公开(公告)号：CN106018569A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610600135.0
申请日：2016-07-26
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: G01N29/34 , G01N29/041
Abstract: 一种基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器，属于电磁超声无损检测领域。该传感器包括柔性磁铁和柔性弧形回折线圈。柔性磁铁相对于刚性磁铁，具有柔韧性，可弯曲一定角度贴合钢轨，使用时不易磨损传感器。当弧形回折线圈通入交变电流时，在试件表面会产生涡流，在柔性磁铁提供偏置静磁场的作用下，基于洛伦兹力原理在钢轨中产生表面波信号。采用的柔性弧形回折线圈具有凸向和凹向，以所需信号传播方向为基准，通过选择弧形回折线圈的凹凸向，使产生的表面波信号能量偏向一个方向聚焦，并通过实验验证了信号传播的单向性。
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公开(公告)号：CN103411567B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201310139615.8
申请日：2013-04-19
Applicant: 北京工业大学 , 湖南省特种设备检验检测研究院
IPC: G01B17/02
Abstract: 基于纵向导波的热载体炉管道积碳量检测仪及检测方法，包括任意函数信号发生器、功率放大器、斜入射式压电超声发射传感器、斜入射式压电超声接收传感器、示波器和计算机。首先建立管道—积碳层双层结构波动模型，绘制不同厚度积碳层下管道中纵向导波的群速度曲线系列图；然后提取出相同模态L的群速度曲线，得到不同积碳层厚度情况下的模态L的群速度曲线图A，从图A中选取高检测频率fh和低检测频率fl；接下来确定积碳层厚度检测临界值d；检测时发射传感器先发射高检测频率fh的模态L的纵向导波，波速vg对应的积碳层厚度D小于积碳层厚度检测临界值d，则D为积碳层厚度；否则换为低检测频率fl重复本步骤进行检测，得到积碳层厚度。
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公开(公告)号：CN105021715A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510392081.9
申请日：2015-07-06
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器，本发明提出了一种集成在柔性电路板中双层扇形阵列式回折线圈结构，设计并研制一种阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器。基于铁磁性材料镍的磁致伸缩效应，实现板结构中全向型水平剪切模态SH波的激励。通过试验验证了所研制的阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器可在铝板中激励出单一的SH0模态导波，并验证了所研制的阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器具有较好的频率响应特性。利用研制的阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器及其阵列结合成像算法可实现对板结构的大范围、高效率的缺陷成像，在板结构健康监测和无损评价领域，具有极大的应用价值和潜力。
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