基于双激励自动平衡电桥的CFRP材料无损检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于双激励自动平衡电桥的CFRP材料无损检测装置及方法，装置包括激励‑检测传感器电极、控制与通信模块、信号激励模块、平衡电桥模块、检测零位模块和上位机。上位机发送指令，控制与通信模块根据检测零位模块结果，固定平衡电桥中一路信号的幅值和相位，使用模式搜索法调整另一路信号的幅值和相位，使得检测零位结果为零。结合调整信号的幅值和相位以及已知电阻，计算出待测部分阻抗值，取其实部作为CFRP材料电阻值，实现对CFRP材料无损检测。本发明专利技术为兆赫兹工作频率下无损测量CFRP材料电阻值提供了一种可行方法，具有传感器结构简单、避免高频工作下运算放大器性能限制、实现微小电阻测量、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及cfrp材料的无损检测方法，尤其涉及基于双激励自动平衡电桥的cfrp材料无损检测装置及方法。

技术介绍

1、碳纤维增强复合材料通常指由碳纤维和以树脂组成的基体部分复合形成且具有优异性能的复合材料。这种材料由于其模量高、质量小、比强度大以及耐腐蚀等独特性能，被广泛地应用在航空航天、清洁能源、汽车工程等领域的结构或者设备上。然后由于碳纤维增强复合材料由多种成分组成，其内部结构发生损伤的机制十分复杂。且根据碳纤维增强复合材料具有的脆性特点，在遇到疲劳载荷的瞬间即有可能迅速发生失效，因此对其进行实时的结构健康监测或者周期性的无损检测是预防安全隐患的重要方式。

2、针对碳纤维增强复合材料的常见检测方法包括超声波检测、x射线检测、声发射、电阻检测、光纤传感检测和数字图像相关法等等，这些检测方法在不同的使用环境和领域中能够完成对碳纤维增强复合材料的结构健康监测，显著提高碳纤维增强复合材料构成部件的安全性，降低损伤检测的成本和停机时间，但是检测方法仍然存在不可忽视的缺陷。

3、超声波检测是通过装置发射弹性波，检测弹性波的反射、投射等的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双激励自动平衡电桥的CFRP材料无损检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于双激励自动平衡电桥的CFRP材料无损检测装置，其特征在于，所述上位机(7)和所述控制与通信模块(3)通过USB数据线进行通信；所述控制与通信模块(3)还包括USB转串口芯片，所述微控制器通过USB转串口芯片接收与解析上位机(7)发出的指令，并输出控制信号。

3.根据权利要求1所述的基于双激励自动平衡电桥的CFRP材料无损检测装置，其特征在于，所述检测零位模块(6)包括运算放大器、反馈电阻、增益相位检波器和模数转换器，所述运算放大器的反向输入端接收所述平衡电桥模...

【技术特征摘要】

1.一种基于双激励自动平衡电桥的cfrp材料无损检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于双激励自动平衡电桥的cfrp材料无损检测装置，其特征在于，所述上位机(7)和所述控制与通信模块(3)通过usb数据线进行通信；所述控制与通信模块(3)还包括usb转串口芯片，所述微控制器通过usb转串口芯片接收与解析上位机(7)发出的指令，并输出控制信号。

3.根据权利要求1所述的基于双激励自动平衡电桥的cfrp材料无损检测装置，其特征在于，所述检测零位模块(6)包括运算放大器、反馈电阻、增益相位检波器和模数转换器，所述运算放大器的反向输入端接收所述平衡电桥模块(5)输出的叠加后的信号，运算放大器的正向输入端接地；反馈电阻的一端与运算放大器的反向输入端连接，另一端与运算放大器的输出端连接；运算放大器的输出端连接增益相位检波器的输入端，增益相位检波器的输出端连接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端作为检测零位模块(6)的输出端，输出零位检测的结果给所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保良，廖镇龙，姜燕丹，冀海峰，黄志尧，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：