一种基于超声波导的高温管道壁厚在线监测装置及其方法

    公开(公告)号:CN109612414A

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201811479107.3

    申请日:2018-12-05

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于超声波导的高温管道壁厚在线监测装置及其方法。本发明采用板条状的波导结构作为降温隔热的热缓冲结构,同时基于波导结构中的非频散的水平剪切导波信号传递,实现对待测高温管道的压电超声远距离在线实时监测,能够监测温度达到1000℃的管道;并且波导结构和待测高温管道是通过压力干耦合接触,具有良好的传声效果,解决了高温下液体耦合剂失效的问题;同时本发明采用d24模式的压电陶瓷晶片更轻质和廉价,功耗低,效率高,表面粘接固定相比厚度耦合方式也更方便和牢靠;本发明能够在高温管道试运行时就永久地安装在上面,长期持续获得高温管道安全状态,不仅能够增加检测频率,也减少了探头每次再耦合而产生的误差。

    全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法

    公开(公告)号:CN106940346A

    公开(公告)日:2017-07-11

    申请号:CN201710165316.X

    申请日:2017-03-20

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G01N29/348 G01N29/42 G01N2291/023

    Abstract: 本发明公开了一种全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法。本发明采用一块压电陶瓷圆环沿厚度方向极化,平均分成2n个扇形体后在侧面制备电极,重新构成圆环,相邻的换能器子单元的极化方向相反,形成沿厚度极化方向交替反向并且周向施加电场的全指向性激励与接收SH0波的压电换能器;本发明的各个换能器子单元取自于同一个压电陶瓷圆,极化程度、机电耦合系数等的材料参数的差异可以忽略不计,确保了换能器沿各个方向的均一性;沿厚度极化的工艺也远比周向极化简单;与EMAT和MPT相比,本发明的压电换能器能量转换率高,信号强,抗干扰能力强;本发明具有很强的实用价值,更适用于平板检测超声导波检测。

    基于压电阻抗法乳腺弹性成像探测阵列结构及其检测方法

    公开(公告)号:CN104473638B

    公开(公告)日:2017-01-11

    申请号:CN201410834477.X

    申请日:2014-12-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于压电阻抗法乳腺弹性成像探测阵列结构及检测方法。本发明的探测阵列结构采用多个压电单元结构设置在支撑架的内表面,形成类似于乳房表面的形状,并可戴于待测的人体乳房;基于压电阻抗法,通过测量压电单元结构的导纳和相位等压电参数的共振频率,并依据建立的相应的压电等效电路模型,得到了压电单元结构的共振频率与待测样品的弹性信息之间的解析关系。本发明的检测方法特异性强,能给出定量化的检测结果,更加适合于癌变组织位于浅表层的乳腺癌,解决了超声弹性成像难以完成的浅表层组织的探测难题;单可靠,既可协助医务人员进行身体检查,也可以适用家庭中日常的身体自查,有助于乳腺相关疾病的早发现与早治疗。

    一种基于悬臂梁的微力测试系统及其测试方法

    公开(公告)号:CN105259039A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510772319.0

    申请日:2015-11-12

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 李法新 谭池

    Abstract: 本发明公开了一种基于悬臂梁的微力测试系统及其测试方法。本发明采用悬臂梁,被测纤维的一端固定,另一端与悬臂梁的自由端相对固定,通过机械平移台移动悬臂梁,使得被测纤维拉长,同时给悬臂梁反作用力产生变形,通过测量悬臂梁的受力和自由端的位移,得到被测纤维的力-位移曲线,从而得到被测纤维的弹性模量,或者被测纤维与基体界面的剪切强度;悬臂梁的受力和自由端的位移都可以准确测得,从而也可以准确地得到被测纤维所受到的微小力和微小变形;并且,本发明的测试部件为悬臂梁,其测试方式简便,受空间几何约束小,测试性能在各种温度、气压等环境下都可以保持良好的稳定性,所以能够满足不同环境的原位测试要求。

    基于局部刚度法的复合材料无损检测系统及其检测方法

    公开(公告)号:CN102759487B

    公开(公告)日:2014-02-19

    申请号:CN201210234912.6

    申请日:2012-07-06

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于局部刚度法的复合材料无损检测系统及其检测方法。本发明采用局部刚度法,能够快速获取待测样品的局部刚度信息的技术,通过测得的接触谐振参数,计算得样品的刚度信息,形成刚度分布图像,进而对材料的刚度和健康状态做出评价。从待测样品的刚度探测入手,通过待测样品的刚度信息来表征结构的内部力学信息,尤其适用于复合材料的薄板的检测,薄板的厚度在5mm以下,是一种全新的无损检测方法。本发明在不影响材料的性能和结构完整性的前提下,完成对待测样品的刚度信息的测量,从而对结构的缺陷和损伤分布做出评估。

    基于局部刚度法的复合材料无损检测系统及其检测方法

    公开(公告)号:CN102759487A

    公开(公告)日:2012-10-31

    申请号:CN201210234912.6

    申请日:2012-07-06

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于局部刚度法的复合材料无损检测系统及其检测方法。本发明采用局部刚度法,能够快速获取待测样品的局部刚度信息的技术,通过测得的接触谐振参数,计算得样品的刚度信息,形成刚度分布图像,进而对材料的刚度和健康状态做出评价。从待测样品的刚度探测入手,通过待测样品的刚度信息来表征结构的内部力学信息,尤其适用于复合材料的薄板的检测,薄板的厚度在5mm以下,是一种全新的无损检测方法。本发明在不影响材料的性能和结构完整性的前提下,完成对待测样品的刚度信息的测量,从而对结构的缺陷和损伤分布做出评估。

    一种基于非线性声学的材料无损检测方法和装置

    公开(公告)号:CN102692453A

    公开(公告)日:2012-09-26

    申请号:CN201210192940.6

    申请日:2012-06-12

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 高鹏 李法新

    Abstract: 本发明公开了一种基于非线性声学的材料无损检测方法和装置。包括:使用高斯包络对基频信号进行加窗形成发射信号;在接收端对接收信号中的各次谐波成分分别采用相应带通滤波器进行滤波以实现对不同频率分量的分离;并且对分离后的各次谐波分量进行相应的匹配滤波处理实现对各谐波分量的最优检测。本发明提出的非线性声学检测方法具有信号中各次谐波分量之间频域混叠小,非线性检测能力高,同时具有较高轴向分辨能力的优点。

    全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法

    公开(公告)号:CN106940346B

    公开(公告)日:2019-07-19

    申请号:CN201710165316.X

    申请日:2017-03-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法。本发明采用一块压电陶瓷圆环沿厚度方向极化,平均分成2n个扇形体后在侧面制备电极,重新构成圆环,相邻的换能器子单元的极化方向相反,形成沿厚度极化方向交替反向并且周向施加电场的全指向性激励与接收SH0波的压电换能器;本发明的各个换能器子单元取自于同一个压电陶瓷圆,极化程度、机电耦合系数等的材料参数的差异可以忽略不计,确保了换能器沿各个方向的均一性;沿厚度极化的工艺也远比周向极化简单;与EMAT和MPT相比,本发明的压电换能器能量转换率高,信号强,抗干扰能力强;本发明具有很强的实用价值,更适用于平板检测超声导波检测。

    一种周期性正交极化的大应变压电陶瓷致动器及制备方法

    公开(公告)号:CN107093664B

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201710257593.3

    申请日:2017-04-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种周期性正交极化的大应变压电陶瓷致动器及制备方法。本发明采用压电陶瓷板包括n个基本畴单元,每一个基本畴单元包括取向垂直的c畴和a畴;在单向正电场的作用下,a畴由非180°畴变引起的畴变应变的伸长量显著大于与其相邻的c畴由压电效应引起的压电应变的伸长量,从而在a畴和c畴的界面由于应变失配产生失配应力,两侧的c畴处于受拉的状态;当电场撤去,使致动应变回到零点,实现可恢复致动应变;本发明提供了利用工业压电陶瓷产生超大致动应变的解决方案;本发明制备工艺简单、成本低廉,适合工业批量生产,且致动应变远远高于常规的压电致动器,可以预见本发明将极大地推动压电致动器的进一步广泛应用。

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