【技术实现步骤摘要】
非线性脉冲反射测量装置、装置中探头的校验装置及方法
本专利技术涉及一种非线性脉冲反射测量装置、装置中探头的校验装置及方法。
技术介绍
近来,非线性声学方法已广泛用于无损检测和评估,例如固体材料的早期损伤评估和生物介质中的组织表征。非线性声学方法通常测量二次谐波(SHG)以获得非线性参数(β),该参数定义为二次谐波振幅与基波振幅平方的比值,并得出有关材料状态的结论。然而,大多数情况下,当前主要利用要求具备双边测量条件的透射模式测量材料的相对β以评价材料,所以在对只有单边测量条件的现场应用中,该方法难以使用。此外绝对β比相对β具有更多的优点,比如它可以定量评估材料损伤和弹性常数的反转测量。所以可以进行单边测试在线服役材料的脉冲反射模式下的绝对β测量技术有利于非线性超声技术的现场应用,更具工业应用价值。脉冲反射绝对非线性测量技术的发展主要受限于两个方面:1、反射界面会严重改变二次谐波的生成过程,从而会极大降低声波中二次谐波并影响测量精度,该问题可以通过理论上补偿声波衍射、衰减和反射界面的影响从而提高绝对β的计算准确度;2、由于反射法接收的低二次波幅值,当前主要依靠专门且昂贵的美国RITEC系统来保证测量精度,该系统能在发生高能超声波的同时,保持整个系统的输入、输出阻抗均为统一的50欧姆。此时,通过传统自互易探头校验方法获得探头传递函数,可准确测量接收质点振动幅值,从而在补偿声波传播作用下准确测量材料绝对β。然而大部分实验设备或自主搭建的系统无法满足专门系统的阻抗匹配和测量精度,也就无法保持非线性声波测量精度,同时传 ...
【技术保护点】
1.一种非线性脉冲反射测量装置,其特征在于,包括信号显示及存储装置、函数发生器、信号调整装置、电流计和第一超声压电探头,所述的函数发生器产生电信号并同时触发信号显示及存储装置进行同步显示及信号存储,电信号经依次串联的信号调整装置和电流计后到达超声压电探头,并驱动超声压电探头朝向待测物体发射声波信号且接收待测物体的声波反射信号,产生电信号后经电流计测量并将测量结果输出至信号显示及存储装置。/n
【技术特征摘要】
1.一种非线性脉冲反射测量装置,其特征在于,包括信号显示及存储装置、函数发生器、信号调整装置、电流计和第一超声压电探头,所述的函数发生器产生电信号并同时触发信号显示及存储装置进行同步显示及信号存储,电信号经依次串联的信号调整装置和电流计后到达超声压电探头,并驱动超声压电探头朝向待测物体发射声波信号且接收待测物体的声波反射信号,产生电信号后经电流计测量并将测量结果输出至信号显示及存储装置。
2.根据权利要求1所述的一种非线性脉冲反射测量装置,其特征在于,所述的信号调整装置包括串联的线性放大器和同轴衰减器,所述的线性放大器的输入端连接信号发生器,所述的同轴衰减器的输出端连接电流计。
3.一种用于非线性脉冲反射测量装置中探头的校验装置,其特征在于,包括标准传递函数测定装置和实际传递函数测定装置;
所述的标准传递函数测定装置包括信号显示及存储装置、脉冲发生/接收器、电流计、终端负载、第一超声压电探头和反射块;
脉冲发生/接收器依次串联电流计和第一超声压电探头,信号显示及存储装置分别连接脉冲发生/接收器和电流计,脉冲发生/接收器产生电信号同时触发信号显示及存储装置进行同步显示及信号存储,并经电流计驱动第一超声压电探头朝向反射块发射声波信号,第一超声压电探头接收反射块的声波反射信号后产生电信号并经电流计发送至信号显示及存储装置,以测量并记录第一超声压电探头产生的电信号即第一输出电流信号;
脉冲发生/接收器依次串联电流计和终端阻抗,信号显示及存储装置分别连接脉冲发生/接收器和电流计,脉冲发生/接收器产生电信号同时触发信号显示及存储装置进行同步显示及信号存储,电流信号经电流计发送至终端阻抗并同时由信号显示及存储装置记录,以测量并记录输入终端阻抗的输入电流信号;
根据第一输出电流信号、输入电流信号及已知量得到标准传递函数;
所述的实际传递函数测定装置包括如权利要求1所述的非线性脉冲反射测量装置,还包括脉冲发生/接收器、终端阻抗、第二超声压电探头;
脉冲发生/接收器分别连接信号显示及存储装置和第二超声压电探头,第一超声压电探头依次串联电流计和终端阻抗,电流计同时连接至信号显示及存储装置,脉冲发生/接收器产生电信号同时触发信号显示及存储装置进行同步显示及信号存储,电信号经电流计驱动第二超声压电探头朝向第一超声压电探头发射声波信号,第一超声压电探头接收声波信号后产生电信号,经电流计发送至信号显示及存储装置,以测量并记录第一超声压电探头产生的电信号即第二输出电流信号;
脉冲发生/接收器分别连接信号显示及存储装置和第二超声压电探头,第一超声压电探头依次串联...
【专利技术属性】
技术研发人员:张书增,曾胜洋,范明凤,李雄兵,王猛,卜阳光,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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