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公开(公告)号：CN111323317B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010284407.7
申请日：2020-04-13
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于压电双叠堆共振驱动的高频疲劳试验装置及方法。本发明采用两个对称的压电叠堆换能器作为驱动装置，并与被测疲劳试件的两头采用机械加持连接，组成‘哑铃’式结构，在不增加被测疲劳试件长度的同时有效的降低了系统的谐振频率，使得整个系统的一阶谐振频率能够控制到1～3kHz；利用高压电源给压电双叠堆施加与测试系统的一阶谐振频率一致的交变电压，测试系统产生一阶共振，且应力幅值最大的点为被测疲劳试件的中心点；相对于传统疲劳试验机，本发明不仅大幅度提高了试验的频率，缩短了试验时间，还显著了降低了试验能耗；而相对于超声疲劳试验机，大大的降低了试验频率，减小了发热量，使得测试环境与实际工况更加贴切。
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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
IPC: G01B17/02
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。
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公开(公告)号：CN109085203A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810742705.9
申请日：2018-07-09
Applicant: 北京大学
IPC: G01N27/02
Abstract: 本发明公开了一种材料动态剪切模量的测量方法及其测量装置。本发明采用扭转型压电换能器粘贴在被测圆柱试件的底面，测量得到导纳的一阶谐振峰对应的频率，根据公式剪切模量计算公式得到被测圆柱试件的剪切模量；本发明能够精确测出材料的动态剪切模量，且对材料本身没有任何损伤；本发明装置极其简单，易于制作，测量速度十分快捷；本发明适用于绝大多数材料剪切模量的测量，是一种通用的材料动态剪切模量的测量方法，在保证测量的无损性的同时还具有良好的精度，重复测量误差在千分之一左右；本发明具有很强的实用价值，有望进一步推动材料参数测量技术的发展。
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公开(公告)号：CN114295684A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111599782.1
申请日：2021-12-24
Applicant: 北京大学
IPC: G01N27/04
Abstract: 本发明公开了一种压电器件非线性机电阻抗谱的测量装置及其测量方法。本发明采用被测压电器件与采样电阻串联，第一电磁继电器和第二电磁继电器分别控制并联电阻和并联电容并联至被测压电器件，函数发生器产生正弦电压信号，经过电压放大器放大后施加在电路上，通过第一数字万用表和第二数字万用表分别测量仅串联采样电阻电路、并联有并联电阻电路和并联有并联电容电路的电压放大器产生的电压和采样电阻两端的电压，计算得到被测压电器件的导纳的实部和虚部；当施加电压较小时，相当于一台阻抗分析仪，能够方便的测量压电器件的线性机电阻抗谱；当施加电压较大时，能准确地测量压电器件的非线性机电阻抗谱，这是目前任何其他设备都无法达到的。
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公开(公告)号：CN110987595B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201911316221.9
申请日：2019-12-19
Applicant: 北京大学
IPC: G01N3/00
Abstract: 本发明公开了一种高低温环境下材料弹性模量与内耗的测量方法及装置。本发明采用压电换能器、熔融石英隔热棒、阻抗分析仪、热电偶、高温炉以及低温箱；设计熔融石英隔热棒的长度，使得熔融石英隔热棒与被测试件的粘接面的应力为零，通过在不同温度下的导纳曲线得到m+n阶谐振峰与反谐振峰对应的频率，进而得到弹性模量及其对应的内耗；本发明能够精确测量不同温度下的材料的弹性模量与内耗；本发明装置极其简单，易于制作，测量速度快捷并且测量成本低；本发明具有很强的实用价值，有望进一步推动材料参数测量技术的发展。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109085203B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810742705.9
申请日：2018-07-09
Applicant: 北京大学
IPC: G01N27/02
Abstract: 本发明公开了一种材料动态剪切模量的测量方法及其测量装置。本发明采用扭转型压电换能器粘贴在被测圆柱试件的底面，测量得到导纳的一阶谐振峰对应的频率，根据公式剪切模量计算公式得到被测圆柱试件的剪切模量；本发明能够精确测出材料的动态剪切模量，且对材料本身没有任何损伤；本发明装置极其简单，易于制作，测量速度十分快捷；本发明适用于绝大多数材料剪切模量的测量，是一种通用的材料动态剪切模量的测量方法，在保证测量的无损性的同时还具有良好的精度，重复测量误差在千分之一左右；本发明具有很强的实用价值，有望进一步推动材料参数测量技术的发展。
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公开(公告)号：CN109612414B
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201811479107.3
申请日：2018-12-05
Applicant: 北京大学
IPC: G01B17/02
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。
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公开(公告)号：CN110987595A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911316221.9
申请日：2019-12-19
Applicant: 北京大学
IPC: G01N3/00
Abstract: 本发明公开了一种高低温环境下材料弹性模量与内耗的测量方法及装置。本发明采用压电换能器、熔融石英隔热棒、阻抗分析仪、热电偶、高温炉以及低温箱；设计熔融石英隔热棒的长度，使得熔融石英隔热棒与被测试件的粘接面的应力为零，通过在不同温度下的导纳曲线得到m+n阶谐振峰与反谐振峰对应的频率，进而得到弹性模量及其对应的内耗；本发明能够精确测量不同温度下的材料的弹性模量与内耗；本发明装置极其简单，易于制作，测量速度快捷并且测量成本低；本发明具有很强的实用价值，有望进一步推动材料参数测量技术的发展。
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公开(公告)号：CN114295684B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202111599782.1
申请日：2021-12-24
Applicant: 北京大学
IPC: G01N27/04
Abstract: 本发明公开了一种压电器件非线性机电阻抗谱的测量装置及其测量方法。本发明采用被测压电器件与采样电阻串联，第一电磁继电器和第二电磁继电器分别控制并联电阻和并联电容并联至被测压电器件，函数发生器产生正弦电压信号，经过电压放大器放大后施加在电路上，通过第一数字万用表和第二数字万用表分别测量仅串联采样电阻电路、并联有并联电阻电路和并联有并联电容电路的电压放大器产生的电压和采样电阻两端的电压，计算得到被测压电器件的导纳的实部和虚部；当施加电压较小时，相当于一台阻抗分析仪，能够方便的测量压电器件的线性机电阻抗谱；当施加电压较大时，能准确地测量压电器件的非线性机电阻抗谱，这是目前任何其他设备都无法达到的。
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公开(公告)号：CN111323317A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010284407.7
申请日：2020-04-13
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于压电双叠堆共振驱动的高频疲劳试验装置及方法。本发明采用两个对称的压电叠堆换能器作为驱动装置，并与被测疲劳试件的两头采用机械加持连接，组成‘哑铃’式结构，在不增加被测疲劳试件长度的同时有效的降低了系统的谐振频率，使得整个系统的一阶谐振频率能够控制到1～3kHz；利用高压电源给压电双叠堆施加与测试系统的一阶谐振频率一致的交变电压，测试系统产生一阶共振，且应力幅值最大的点为被测疲劳试件的中心点；相对于传统疲劳试验机，本发明不仅大幅度提高了试验的频率，缩短了试验时间，还显著了降低了试验能耗；而相对于超声疲劳试验机，大大的降低了试验频率，减小了发热量，使得测试环境与实际工况更加贴切。
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