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专利号: 2016104707720
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种空气耦合超声波高能检测方法,其特征在于:包括

a.发射端换能器发出的超声波以指向角α入射到被测件,并依次经过被测件表面和发射端换能器的表面进行反射,以不同入射角重新入射至被测件,所述被测件为板状结构;

b.接收端换能器以指向角θ设置于被测件,超声波信号依次在接收端换能器的表面和被测件的表面进行反射,以新的角度被换能器接收。

2.根据权利要求1所述的空气耦合超声波高能检测方法,其特征在于:超声波经过被测件表面和发射端换能器的表面的反射后,以不同入射角度在被测件中的激励出不同强度的信号,得到激励强度最高的lamb波信号,反射次数为一次或多次;

超声波经过接收端换能器的表面和被测件的表面的反射后,接收端换能器接收不同入射角度的信号以及经过反射后的信号,得到激励强度最高的lamb波信号,反射次数为一次或多次。

3.根据权利要求2所述的空气耦合超声波高能检测方法,其特征在于:发射端换能器的表面中心与被测件的最大法向距离为:Rtr_max=(0.5tanα+cot2α)D,

其中,D为发射端换能器的表面直径;

发射端换能器发出的超声波以指向角α入射到被测件,并依次在被测件的表面和发射端换能器的表面进行反射,然后再次入射到被测件,经过发射端换能器的一次反射后,新的入射角为α′=3α。

4.根据权利要求3所述的空气耦合超声波高能检测方法,其特征在于:还包括在所述发射端换能器的一次反射后,在发射端换能器与被测件之间进行二次反射。

5.根据权利要求2所述的空气耦合超声波高能检测方法,其特征在于:接收端换能器的表面中心和被测件的法向距离最大值为:

其中,D′为接收端换能器的表面直径,β是超声波信号从被测件向空气中传播的角度。

6.一种空气耦合超声波高能检测系统,其特征在于:包括发射端换能器和接收端换能器,发射端换能器发出的超声波以指向角α入射到被测件,并依次经过被测件表面和发射端换能器的表面进行反射,重新入射至被测件,所述被测件为板状结构;接收端换能器以指向角θ设置于被测件,超声波信号依次在接收端换能器的表面和被测件的表面进行反射,以新的角度被换能器接收。

7.根据权利要求6所述的空气耦合超声波高能检测系统,其特征在于:超声波经过被测件表面和发射端换能器的表面的反射后,以不同入射角度在被测件中的激励出不同强度的信号,得到激励强度最高的lamb波信号,反射次数为一次或多次;

超声波经过接收端换能器的表面和被测件的表面的反射后,接收端换能器接收不同入射角度的信号以及经过反射后的信号,得到激励强度最高的lamb波信号,反射次数为一次或多次。

8.根据权利要求7所述的空气耦合超声波高能检测系统,其特征在于:发射端换能器的表面中心与被测件的最大法向距离为:Rtr_max=(0.5tanα+cot2α)D,

其中,D为发射端换能器的表面直径;

发射端换能器发出的超声波以指向角α入射到被测件,并依次在被测件的表面和发射端换能器的表面进行反射,然后再次入射到被测件,经过发射端换能器的一次反射后,新的入射角为α′=3α。

9.根据权利要求8所述的空气耦合超声波高能检测系统,其特征在于:在所述发射端换能器的一次反射后,在发射端换能器与被测件之间进行二次反射。

10.根据权利要求7所述的空气耦合超声波高能检测系统,其特征在于:接收端换能器的表面中心和被测件的法向距离最大值为:

其中,D′为接收端换能器的表面直径,β是超声波信号从被测件向空气中传播的角度。