基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器和探测方法技术

本发明专利技术涉及基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器，包括宏观石墨烯膜和柔性介质基底；所述宏观石墨烯膜设置于柔性介质基底上表面，所述宏观石墨烯膜与柔性介质基底组成宏观石墨烯共形微带天线，所述柔性介质基底下表面粘贴在待测金属结构外表面上；所述宏观石墨烯共形微带天线外接有线检测装置，所述有线检测装置用于检测宏观石墨烯共形微带天线的谐振频率，并根据频率数据得到裂纹的长度和方向。本发明专利技术可以实现对于复杂曲面金属结构是否有裂纹的实时检测，并且可以实现对于裂纹长度和方向的检测。

【技术实现步骤摘要】
基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器和探测方法
本专利技术涉及石墨烯材料应用
，具体的讲是基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器和探测方法。
技术介绍
当今社会金属结构被广泛的应用于航空航天、海洋轮船、汽车制造、机械设备和土木工程中，在长期负载和恶劣环境的工作情况下，金属结构很难避免产生裂缝，当金属裂缝开始形成时，金属结构还能正常工作，但是如果此时对于裂缝的检测不及时，当裂缝继续扩展到一定程度时，会引起极其严重的后果，目前金属裂缝已经成为影响金属结构正常工作的首要因素，为了保证金属结构能够长时间和安全的工作，对于金属结构裂缝检测就非常有必要了。目前对于金属裂缝检测的常见方法有涡流检测、超声波检测、红外成像检测等方法。但是上述方法都有很明显的缺点，例如涡流检测技术具有检测范围小、检测距离近、检测精度差、只能检测接近表面裂缝等缺点，超声波检测技术具有信号处理过程复杂、价格成本高、存在检测盲区等缺点，红外成像检测的成本高、检测过程复杂。近年来，基于微带天线传感器的金属裂缝检测技术由于其制作简单、可以实现实时检测、灵敏度高、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器，其特征在于，包括宏观石墨烯膜(2)和柔性介质基底(3)；/n所述宏观石墨烯膜(2)设置于柔性介质基底(3)上表面，所述宏观石墨烯膜(2)与柔性介质基底(3)组成宏观石墨烯共形微带天线，所述柔性介质基底(3)下表面粘贴在待测金属结构外表面上；所述宏观石墨烯共形微带天线外接有线检测装置，所述有线检测装置用于检测宏观石墨烯共形微带天线的谐振频率，并根据频率数据得到裂纹的长度和方向。/n

【技术特征摘要】
1.基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器，其特征在于，包括宏观石墨烯膜(2)和柔性介质基底(3)；
所述宏观石墨烯膜(2)设置于柔性介质基底(3)上表面，所述宏观石墨烯膜(2)与柔性介质基底(3)组成宏观石墨烯共形微带天线，所述柔性介质基底(3)下表面粘贴在待测金属结构外表面上；所述宏观石墨烯共形微带天线外接有线检测装置，所述有线检测装置用于检测宏观石墨烯共形微带天线的谐振频率，并根据频率数据得到裂纹的长度和方向。


2.根据权利要求1所述的基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器，其特征在于，所述有线检测装置包括矢量网络分析仪(11)和电脑终端(12)，所述矢量网络分析仪(11)与宏观石墨烯共形微带天线连接，所述矢量网络分析仪(11)用于向宏观石墨烯共形微带天线进行馈电，并接收宏观石墨烯共形微带天线传输来的谐振频率，并将谐振频率数据传输给电脑终端(12)，所述电脑终端(12)用于处理谐振频率数据得到裂缝的长度和方向。


3.根据权利要求1所述的基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器，其特征在于，所述宏观石墨烯共形微带天线上设置有SMA接头，所述矢量网络分析仪(11)通过同轴线与SMA接头连接。


4.根据权利要求1所述的基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测器，其特征在于，所述宏观石墨烯膜(2)的厚度为10-50μm，杨氏模量为0.1-20GPa，电导率104-106S/m。


5.根据权利要求1-4任一项所述的基于宏观石墨烯共形微带天线金属裂纹探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、通过激光雕刻机制造宏观石墨烯膜(2)，将宏观石墨烯膜(2)粘贴于柔性介质基底(3)顶部，将柔性介质基底(3)的底部粘贴于待测金属表面，将宏观石墨烯共形微带天线与矢量网络分析仪(11)连接；
步骤2、根据宏观石墨烯共形微带天线在...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大平，童聪，杨应平，
申请(专利权)人：武汉汉烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42