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公开(公告)号：CN102288339A
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN201110113590.5
申请日：2011-05-04
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01L3/00
摘要： 本发明涉及一种适用于无源无线测量转矩的传感器，此传感器具备温度、振动补偿功能。本发明的无源无线扭矩传感器包括四个中心频率不同的声表面波谐振器、小型天线、传感器弹性轴。本传感器的声表面波谐振器，谐振器衬底采用石英，在衬底上沉积制作叉指换能器和反射栅，利用压电效应和逆压电效应进行声表面波的激发和接收。扭矩传感器四个声表面波谐振器按设计角度粘贴于弹性轴，弹性轴施加扭矩时，四个声表面波谐振器可各自检测自身粘贴方向的变形量，四个变形量通过处理方法可以得到温度、振动补偿后的扭矩信息。四个声表面波谐振器与天线连接，可以实现受力状态信息无线传输。本发明结构简单、体积小、重量轻、精度高、无源无线，适用于航空航天、传动机械、精密机床、重型车辆等重要轴类部件扭矩的无源无线测量。
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公开(公告)号：CN102288684A
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN201110113645.2
申请日：2011-05-04
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明涉及一种碳纤维增强环氧树脂基复合板脱粘缺陷超声导波线扫描成像方法。对于边界反射效应较弱的缺陷，例如纤维层脱粘缺陷和吸收性物质夹杂缺陷，进行超声检测时由于材料的吸收和弱边界反射效应不会有明显的缺陷反射信号产生。但是利用对穿过复合材料缺陷区域的“透射”超声导波各个模式的变化规律即特征参数，可表征复合材料中的脱粘缺陷大小。将反映复合材料缺陷大小的特征参数与线扫描技术结合，可得到复合材料中纤维层脱粘、吸收性物质夹杂等缺陷的图像，实现缺陷的定量化检测。特征参数扫描集成了B扫描和C扫描的优点和功能，其检测能力远远超过B扫描和C扫描，除了具备传统扫描功能外，还能对检测信号进行频谱分析和数字滤波，通过对各种特征量的提取和重构，能实现缺陷的自动识别，从而提高定量检测精度。
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公开(公告)号：CN102169036A
公开(公告)日：2011-08-31
申请号：CN201010574564.8
申请日：2010-12-06
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01L9/08
摘要： 本发明涉及一种适用于高温(600℃)压力测量的无源无线传感器。本发明的无源无线高温压力传感器包括：压电衬底材料、叉指换能器、反射栅、小型天线、高温引线。高温传感器的核心为单端声表面波谐振器，衬底采用硅酸镓镧，在衬底上沉积制作叉指换能器和反射栅，利用压电效应和逆压电效应进行声表面波的激发和接收。叉指换能器通过天线接收来自无线查询单元的电磁波信号，在衬底表面激发出声表面波向两边传播，并被反射栅反射。反射回的表面波通过叉指换能器重新转换成电磁波信号，由天线传回无线查询单元，并通过信号处理方法，来实现高温时压力的测量。本压力传感器具有一个压力接收膜片用于感应压力，声表面波谐振器采用胶粘剂粘贴在压力膜片上来接收膜片形变。本发明结构简单、体积小、重量轻、精度高、无源无线，适用于航空航天、石油化工、核工业等高温环境压力的无线遥测。
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公开(公告)号：CN102507739A
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201110360372.1
申请日：2011-11-15
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明涉及一种碳纤维复合材料冲击损伤的超声导波缺陷成像方法。在椭圆定位法基础上，提出综合利用缺陷反射回波信号时间和幅度全波信息的椭圆定位成像算法。该算法利用超声换能器阵列得到不同路径上缺陷反射回波信息，应用复小波变换准确提取信号的到达时间和幅值信息后，实现了金属板和碳纤维-环氧树脂复合板中孔洞缺陷的成像。直接采用原始信号的幅值的CT算法，由于采样间隔及信号本身信噪比的影响，最后的成像结果精度较低，因此本文引入基于复小波变换包络改进成像算法。该算法仅使用6个换能器就能实现对缺陷的成像，而且应用复小波变换提高了检测精度，实现了复合板冲击损伤缺陷的准确量化检测。
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公开(公告)号：CN102288683A
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN201110113606.2
申请日：2011-05-04
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01N29/44
摘要： 本发明涉及一种厚度突变的树脂基层合板内缺陷的超声导波传播机理与检测方法。本发明采用有限元方法建立了厚度突变的树脂基层合板的动力学有限元模型，通过模型研究厚度突变的树脂基层合板内缺陷的超声导波传播机理及其中传播的超声导波与缺陷的作用机理，提出了基于动力学有限元模型的厚度突变的树脂基层合板内缺陷超声导波检测方法。超声导波动力学有限元模型可以预测层合板内任意点处的超声导波信号，从接收信号中可以提取出缺陷反射回波信号，从而可以分析得到厚度突变的树脂基层合板内缺陷的尺寸和位置信息。为准确预测缺陷信号，所建立的有限元模型中加入了复合板的衰减模型，并同时采用优化导波激励技术抑制导波频散效应和模式转换效应，提高了检测方法的精度。
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公开(公告)号：CN102175358A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201010574578.X
申请日：2010-12-06
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01L1/10
摘要： 本发明涉及一种基于三层应力传递模型的表面波应力传感器。本发明的声表面波应力传感器包括：压电衬底材料、叉指换能器、反向栅、小型天线、粘贴传感器用的胶粘剂。其中胶粘剂将声表面波谐振器粘贴在被测对象上。不同于传统的声表面波应力传感器，本发明建立了声表面应力传感器的被测结构基体-胶粘层-SAW谐振层的三层力学模型，推导了SAW传感器的应变传递公式和应变传递系数，得到影响SAW传感器测量结果的因素。影响传感器应变传递的主要因素是传感器的长度、胶粘层的厚度、弹性模量、SAW石英基体厚度等，胶层的厚度越薄、SAW谐振器的长度越长、材料的弹性模量越大，应变传感器的测量精度越好。本发明结构简单、体积小、重量轻、使用方便，适合于恶劣环境下应力无线遥测。
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