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公开(公告)号：CN110548664B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN201910459550.2
申请日：2019-05-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种变模态式磁集中器式兰姆波电磁声换能器，该换能器包括钕铁硼磁铁，A类磁集中器，B类磁集中器，柔性电路板中的双层变间距回折线圈。将线圈放置在铝板表面，磁集中器与的上表面与钕铁硼磁铁吸合后固定在线圈正上方，当选用A类磁集中器时，控制磁集中器下表面放置在线圈中心距为d1的线圈上，则可激励主模态为A0模态的导波；当选用B类磁集中器时，控制磁集中器下表面放置在线圈中心距为d2的线圈上，则可激励主模态为S0模态的导波。通过频率特性测试验证了所研制的变模态磁集中器式兰姆波电磁声换能器具有较好的频率响应特性，同时验证了换能器设计的合理性，实现对板结构的结构健康监测。
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公开(公告)号：CN112268954A
公开(公告)日：2021-01-26
申请号：CN202010895376.9
申请日：2020-08-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁超声相控阵传感器的LCR波声束偏转调控方法，当传感器工作时，矩形钕铁硼磁铁提供倾斜于铝板的静磁场，载有交流电流的单向线圈在铝板集肤深度层内，感应出与发射电流频率一致的交变磁场，并进而在铝板表面集肤深度层内感生出与线圈电流方向相反、频率相同的涡流，倾斜静磁场与感应涡流相互作用，根据左手定则，耦合出斜入射洛伦兹力，该斜入射的洛仑兹力作为斜入射的超声声源。通过调整相控阵相关参数和引入倾斜静磁场相结合的方法，提高了电磁声相控阵传感器的声束偏转调控能力。本发明设计的方法，可在金属板结构中激励出与板表面夹角更小的LCR波，提高残余应力检测的分辨率，具有极大的应用价值。
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公开(公告)号：CN109374971B
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201811112787.5
申请日：2018-09-25
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01R27/02
Abstract: 本发明公开了基于嵌入式系统的兆赫兹阻抗测量计，由嵌入式系统，阻抗测量模拟电路系统以及上位机软件组成。其中，嵌入式系统与阻抗测量模拟电路系统通过SMB连接线进行连接，上位机通过USB转串口连接线与嵌入式系统进行连接。数字电路由双核心板和载板组成。数字电路以FPGA和STM32为双核心芯片，利用FPGA芯片输出一定相位及频率的双通道激励信号，激励信号输入到模拟电路部分，模拟电路利用阻抗测量理论进行计算，将采集到的结果通过RS232协议发送至上位机，上位机完成阻抗值的计算分析与数据保存。本发明的AD转换采样率在该阻抗测量理论中的要求很低，对后续芯片采样率的要求也大大降低。所需参数较少，便于计算，大大简化运算。
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公开(公告)号：CN106932472B
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN201710125700.7
申请日：2017-03-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N27/90
Abstract: 一种磁屏蔽型的双向激励涡流传感器，该涡流传感器包括第一圆环形激励线圈和第二圆环形激励线圈、圆环形接收线圈、圆柱形铁氧体导磁棒、罐型磁屏蔽外壳。该涡流传感器通过改变激励信号的频率，使两个激励线圈在被检材料中感生出方向相反的感应涡流，被检材料中的双向涡流场相互叠加，在距离材料表面一定深度h，涡流场出现近零效应，在越过深度h后，感应涡流密度先增大在逐渐衰减。通过对铁磁性材料被检区域沿某一方向的扫查时，圆环形接收线圈获取接收信号的阻抗和相角变化，反映出缺陷所在的深度和位置。该传感器具有结构简单、尺寸小、灵敏度高、空间分辨率高等优点，完全满足铁磁性材料较深亚表面缺陷的检测需要。
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公开(公告)号：CN110702799A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910996477.2
申请日：2019-10-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于变角度磁集中器的全向型高阶Lamb波模态电磁声传感器，当传感器工作时，载有高频电流的半圆环形回折线圈在铝板中感应出半圆环形分布且方向相对的感应涡流，永磁铁提供垂直于铝板的静磁场，通过半圆形变角度磁集中器改变静磁场方向基于洛伦兹力换能机理在金属板中产生交替分布的洛伦兹力，实现铝板中单一高阶Lamb波模态的激励。通过试验验证了所研制的电磁声传感器可在铝板中激励出单一的高阶Lamb波、电磁声传感器具有较好的频率响应特性、所研制的电磁声传感器可激励出沿圆周方向传播的高阶Lamb波模态，可以实现对板结构的长距离的缺陷检测，在结构健康监测和无损评价领域，具有极大的应用价值和潜力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110548664A
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201910459550.2
申请日：2019-05-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种变模态式磁集中器式兰姆波电磁声换能器，该换能器包括钕铁硼磁铁，A类磁集中器，B类磁集中器，柔性电路板中的双层变间距回折线圈。将线圈放置在铝板表面，磁集中器与的上表面与钕铁硼磁铁吸合后固定在线圈正上方，当选用A类磁集中器时，控制磁集中器下表面放置在线圈中心距为d1的线圈上，则可激励主模态为A0模态的导波；当选用B类磁集中器时，控制磁集中器下表面放置在线圈中心距为d2的线圈上，则可激励主模态为S0模态的导波。通过频率特性测试验证了所研制的变模态磁集中器式兰姆波电磁声换能器具有较好的频率响应特性，同时验证了换能器设计的合理性，实现对板结构的结构健康监测。
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公开(公告)号：CN109444262A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811232524.8
申请日：2018-10-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于倾斜静磁场的斜入射式电磁声传感器，该传感器由矩形钕铁硼磁铁和回折线圈组成。当传感器工作时，矩形钕铁硼磁铁提供倾斜于铝板的静磁场，载有高频电流的回折线圈在铝板集肤深度层内，感生出方向相反且周期分布的感应涡流。超声波斜入射有利于提高电磁声传感器的模态控制能力。通过实验验证了所研制的斜入射式电磁声传感器可降低不需要模态的幅值，增强了电磁声传感器的模态控制能力。通过扫频和声场指向性测试实验，验证了所研制的斜入射式电磁声传感器具有较好的频率响应特性和声场指向性。本发明将矩形钕铁硼磁铁倾斜极化，增加调整入射声波角度的方法，增强了传统电磁声传感器的模态控制能力，具有极大的应用价值。
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公开(公告)号：CN105928642B
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201610258516.5
申请日：2016-04-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01L1/22
Abstract: 一种用于支架结构的可拆卸套筒式力传感器，属于传感技术领域。本发明提出了一种用于支架结构的可拆卸套筒式力传感器，可监测支架结构立杆的轴向压力，并可拆卸和重复使用，提高了传感器的利用率与使用价值。利用研制的用于支架结构的可拆卸套筒式力传感器，结合无线传感器网络技术，将研制的传感器分散布置在支架结构现场，可实现对支架结构立杆的受力进行监测，且安装的传感器可在支架结构处于工作状态时随时拆除，监测效率高，具有极大的应用价值和潜力。
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公开(公告)号：CN108414624A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810176499.X
申请日：2018-03-03
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N29/06
Abstract: 本发明公开了基于全波形反演法的起重机异形截面结构起重伸缩臂的检测方法，属于无损检测技术领域。激励传感器阵列与采集传感器阵列分别安装在异形截面结构起重伸缩臂的两端，检测仪内整个信息的传输由控制模块完成调度。全波形反演分为频率循环与迭代循环两部分。通过分析残差数据建立得到目标函数，相关残差数据会作为相关变量引入到拟合计算中。当误差满足需要后就可以结束迭代，改变频率利用上一频率得到的模型作为初始模型mk继续重复迭代。最终仿真模型经过全波形反演法处理能够拟合实际测量结果，实现起重机异形截面结构起重伸缩臂的腐蚀缺陷成像检测。本发明使用了观测数据中的全波形信息，极大地提高了缺陷检测的精度。
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公开(公告)号：CN105021715B
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201510392081.9
申请日：2015-07-06
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器，本发明提出了一种集成在柔性电路板中双层扇形阵列式回折线圈结构，设计并研制一种阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器。基于铁磁性材料镍的磁致伸缩效应，实现板结构中全向型水平剪切模态SH波的激励。通过试验验证了所研制的阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器可在铝板中激励出单一的SH0模态导波，并验证了所研制的阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器具有较好的频率响应特性。利用研制的阵列式全向型水平剪切模态磁致伸缩传感器及其阵列结合成像算法可实现对板结构的大范围、高效率的缺陷成像，在板结构健康监测和无损评价领域，具有极大的应用价值和潜力。
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