【技术实现步骤摘要】
基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统及方法
本专利技术属于无损检测
，特别涉及一种利用无损检测评价材料使用寿命的基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统及方法。
技术介绍
超声在板状或管状固体材料中传播时，会与波导的边界发生来回多次反射，再加上超声横波和纵波的转换，进而产生导波。非线性超声是超声在介质中传播时由于介质的非线性的存在导致的波形发生畸变，信号上出现谐波成分而形成。这种非线性常见有两类，一类是材料的应力-应变曲线的非线性，可用于力学特性的评价；第二类是材料结构的不连续造成的，例如缺陷，微裂纹和气泡等，可用于对材料内部结构进行探伤评价。非线性超声导波对传播介质的信息较为敏感，可用于工业管道、工业板材、铁路轨道以及骨骼诊断等无损检测领域中。材料损伤伴随着微裂纹的产生、传播与积累，会严重影响材料的使用寿命。微裂纹作为一种非线性因素会增强材料的非线性效应。通过研究超声在非线弹性范围内的特性可以用于评价材料的损伤情况，进而可建立数据库预估材料的使用寿命。通常采用计算超声导波信号的非线性参数，即二...
【技术保护点】
1.一种基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统，其特征在于，包括：/n主控模块，用于产生PWM脉冲调制信号，并接收反馈的数字信号，对该数字信号处理获得待测材料的使用寿命评价结果；/n超声任意波形发生器，与所述主控模块连接，用于根据所述PWM脉冲调制信号产生超声波电信号；/n发射端探头模块，安装于所述待测材料上，用于在所述超声波电信号的激励下向所述待测材料发射高斯型的多周期正弦信号；/n接收端探头模块，安装于所述待测材料上，用于接收经所述待测材料后反馈的超声导波信号，并转换为反馈电信号；/n超声信号采集模块，与所述主控模块连接，在所述主控模块的控制下，用于对所述反馈电信号...
【技术特征摘要】
1.一种基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统，其特征在于，包括：
主控模块，用于产生PWM脉冲调制信号，并接收反馈的数字信号，对该数字信号处理获得待测材料的使用寿命评价结果；
超声任意波形发生器，与所述主控模块连接，用于根据所述PWM脉冲调制信号产生超声波电信号；
发射端探头模块，安装于所述待测材料上，用于在所述超声波电信号的激励下向所述待测材料发射高斯型的多周期正弦信号；
接收端探头模块，安装于所述待测材料上，用于接收经所述待测材料后反馈的超声导波信号，并转换为反馈电信号；
超声信号采集模块，与所述主控模块连接，在所述主控模块的控制下，用于对所述反馈电信号进行采样，转换为所述数字信号；
多路电源模块，用于供电。
2.根据权利要求1所述的基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统，其特征在于，所述发射端探头模块包括相连接的低通模拟滤波器和低频超声换能器。
3.根据权利要求1所述的基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统，其特征在于，所述接收端探头模块包括相连接的高通模拟滤波器和高频超声换能器。
4.根据权利要求1所述的基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统，其特征在于，所述发射端探头模块和接收端探头模块分别通过一楔块安装于待测材料上，且两个楔块对称设置。
5.根据权利要求1所述的基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统，其特征在于，所述主控模块包括相连接的ARM主处理器和FPGA芯片，其中，
所述ARM主处理器内运行有程序，执行：根据设置参数，通过超声任意波形产生算法生成相应的PWM脉冲调制信号；
基于所述数字信号进行解调获得还原导波信号，计算获得该还原导波信号携带的材料非线性参数，基于该...
【专利技术属性】
技术研发人员：他得安，项延训，徐峰，轩福贞，李颖，朱武军，李博艺，刘度为，毕东生，
申请(专利权)人：复旦大学，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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