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。