一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统及其检测方法。步骤1：标定待测对象的LCR波速度；步骤2：基于步骤1的待测对象的LCR波速度及待测对象深度方向的应力梯度测量范围，计算宽带扫频信号的起始频率和截止频率；步骤3：基于步骤2的起始频率和截止频率的相位延迟，将相位延迟换算为时间延迟信息；步骤4：基于步骤3的时间延迟信息，确定不同频率分量对应深度的应力，最终实现被测对象不同深度处应力的逐层扫描。本发明专利技术用以解决应力梯度测量准确度低的问题，实现深度方向上的应力梯度高效表征。深度方向上的应力梯度高效表征。深度方向上的应力梯度高效表征。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统及其检测方法


[0001]本专利技术属于超声无损检测领域；具体涉及一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]在航空航天领域，机械结构部件总是在复杂的应力状态下工作，包括拉应力、压应力及其两者的组合。这些应力的存在对机械结构部件的强度、疲劳寿命和尺寸稳定性具有重大影响，在大多数情况下，这些应力会使构件的强度降低，并在制造过程中产生变形和裂纹等工艺缺陷，造成构件的疲劳寿命缩短。因此，掌握构件中的应力状态(应力大小、方向和梯度分布)对构件的性能、运行状况以及寿命估计具有重要作用。目前，应力测量方法已达十几种，依据是否对构件造成破坏性，可将其分为有损检测和无损检测两大类，无损检测方法可以在不损害被测构件使用性能的前提下，通过表征声速、磁场等特性物理量与应力之间的关系来进行应力测量，超声波法凭借其测量装置简单、适用范围广等独特的优势而得到广泛的应用。
[0003]现有技术在测量不同层的应力时，应力的长度平均范围不同，若应力在沿材料长度方向的均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统，其特征在于，所述检测系统包括任意波形发生器(1)、功率放大器(2)、发射探头(3)、接收换能器(4)、高带宽接收放大装置(5)、单通道高速数据采集系统(6)和PC机(7)，所述任意波形发生器(1)与功率放大器(2)相连接，所述功率放大器(2)与发射探头(3)相连接，所述发射探头(3)与接收换能器(4)均设置在标定装置上，所述接收换能器(4)与高带宽接收放大装置(5)相连接，所述高带宽接收放大装置(5)与单通道高速数据采集系统(6)相连接，所述单通道高速数据采集系统(6)与PC机(7)相连接。2.根据权利要求1所述一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统，其特征在于，所述标定装置包括发射探头(3)、接收换能器(4)、楔块Ⅰ(53)和楔块Ⅱ(55)，所述楔块Ⅰ(53)和楔块Ⅱ(55)分立在被测对象(51)的两端，所述楔块Ⅰ(53)或楔块Ⅱ(55)上设置发射探头(3)，所述楔块Ⅱ(55)或楔块Ⅰ(53)上设置接收换能器(4)，所述发射探头(3)和接收换能器(4)相对设置，所述楔块Ⅰ(53)或楔块Ⅱ(55)在一个平面上。3.根据权利要求1所述一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统的检测方法，其特征在于，所述应力梯度高效无损检测方法包括以下步骤：步骤1：标定待测对象的LCR波速度；步骤2：基于步骤1的待测对象的LCR波速度及待测对象深度方向的应力梯度测量范围，计算宽带扫频信号的起始频率和截止频率；步骤3：基于步骤2的起始频率和截止频率的相位延迟，将相位延迟换算为时间延迟信息；步骤4：基于步骤3的时间延迟信息，确定不同频率分量对应深度的应力，最终实现被测对象不同深度处应力的逐层扫描。4.根据权利要求3所述一种基于宽带扫频信号频域计算的应力梯度高效无损检测系统的检测方法，其特征在于，所述步骤1中标定待测对象的LCR波速度中的标定装置包括发射探头(3)、接收换能器(4)、楔块Ⅰ(53)和楔块Ⅱ(55)，所述楔块Ⅰ(53)和楔块Ⅱ(55)分立在被测对象(51)的两端，所述楔块Ⅰ(53)或楔块Ⅱ(55)上设置发射探头(3)，所述楔块Ⅱ(55)或楔块Ⅰ(53)上设置接收换能器(4)，所述发射探头(3)和接收换能器(4)相对设置，所述楔块Ⅰ(53)或楔块Ⅱ(55)在一个平面上。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勃，史维佳，李佳鑫，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：