一种适用于脉冲激励的光声信号检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于脉冲激励的光声信号检测设备，涉及光声无损检测技术领域，它包括压电传感器和压电传感器前置放大电路；该发明专利技术主要利用压电材料接收光声信号，通过给压电材料施加一预应力，使其具有高的探测灵敏度和良好的压电性能，根据压电材料上表面和下表面之间电信号的变化，可以获取光声信号的时域波形。同时，将压电材料输出的电信号作为输入信号，经设计的前置放大电路后能有效提高光声信号的信噪比，并采用双端运放对信号进行放大，有效实现微弱信号的检测。整个探测端封装在一个特制的探测头中，其整体呈圆柱形，只外露电源线接口、被测物体放置面和光声信号输出接口。接口。接口。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于脉冲激励的光声信号检测设备


[0001]本专利技术涉及光声无损检测
，具体为一种适用于脉冲激励的光声信号检测设备。

技术介绍

[0002]对光声信号的检测技术主要分为接触式和非接触式。传统的非接触式光声信号检测技术主要是电容式麦克风和压电基声换能器，都是基于空耦的，而空气对光声信号的衰减非常大；近几年出现的基于光学的非接触式光声信号检测技术能克服光声信号的衰减，且具有较高的灵敏度，但由于光路的搭建，使得整个检测系统体积庞大且价格高昂。如何以低成本的、轻便快捷的检测方式，实现高的信号响应，在一些特定的检测场景中成为了一种必然需求。
[0003]本专利技术就是针对目前的这种需求，采用接触式光声信号检测技术。压电材料本身是自发电的，不需要外界供能，具有频带宽、灵敏度高且结构简单等优势，利用元件本身的压电效应，可将光声信号产生的压力变化转化为电信号输出。压电效应是指当压电材料受到外力作用时，材料内部产生电极化，从而在材料上下表面产生电势差，该电势差与所受外力呈一定的比例关系，最终输出的电压信号就可做为光声信号进行应用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于脉冲激励的光声信号检测设备，它包括压电传感器和压电传感器前置放大电路；其特征在于：所述压电传感器包括滑筒(100)、外腔体(101)、预应力调节螺丝口(102)、电源线接口(103)、光声信号输出接口(104)、压电材料(105)、顶帽(106)、顶针(107)、弹簧(108)、内部压电信号传输口(109)、前置放大电路放置腔(110)、前置放大电路安装底板(111)、底板固定螺丝口(112)、绝缘套(113)；所述外腔体(101)作为一个圆筒型框体，其中间有一个隔板，将所述外腔体(101)分为上下两部分：上部分是信号接收部分，内径比滑筒(100)底部外径略大，与滑筒(100)构成了可上下自由活动的套筒结构，内部有压电材料(105)、顶针(107)、顶帽(106)和弹簧(108)，其中弹簧(108)的下端安装在所述外腔体(101)中隔板的上表面，弹簧(108)的上端被顶帽(106)整个套住，顶帽(106)的圆顶部位抵在顶针(107)的圆帽下表面，顶针(107)的针状结构穿过顶帽(106)的圆顶中心，顶针(107)圆帽的圆顶抵在压电材料(105)下表面的中心；下部分是信号处理部分，用于放置前置放大电路的PCB板，下部分的筒壁上对称分布有径向方向的光声信号输出接口(104)和电源线接口(103)，底部有一前置放大电路安装底板(111)，其半径与外腔体(101)下部分外径相同，与外腔体(101)下部分形成一个封闭空间，对压电传感器前置放大电路进行静电屏蔽；所述压电材料(105)的正电极信号通过顶针(107)输出，负电极信号通过探测设备的外壳，即滑筒(100)和外腔体(101)输出；顶针(107)上部分圆帽的圆顶抵住压电材料(105)下表面的中心，下部分的针状结构穿过顶帽(106)的圆顶中心；信号线的一端连接顶针(107)的下部分针状结构，另一端穿过弹簧(108)和外腔体(101)隔板中心的内部压电信号传输口(109)，连接到前置放大电路放置腔(110)中前置放大电路的正极信号输入端Signal+；压电材料(105)的上表面与滑筒(100)向内突出的外延紧紧接触，滑筒(100)向外突出的外延通过预应力调节螺丝口(102)中的螺栓与外腔体(101)导通，在外腔体(101)下部分筒壁上的光声信号输出接口(104)的负极处向内引一根信号线到前置放大电路放置腔(110)中前置放大电路的负极信号输入端Signal
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。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段志鹏，秦正旺，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：