超声波Lamb波探测使用光纤半分布式声学传感系统

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 非破坏性测试 不破坏性测试
• 光学传感技术的技术

背景情况:

• 羔羊波对于基于超声波引导波的缺陷检测至关重要.
• 现有的传感方法在覆盖范围和分辨率上可能受到限制.
• 光纤传感为分布式和敏感测量提供了潜力.

研究的目的:

• 提出和分析一种用于Lamb波检测的新型光纤准分布式声学传感 (QDAS) 系统.
• 为了证明使用光学弱反射器的大规模超声波传感阵列的理论可行性.
• 为了验证系统在捕获高频Lamb波信号方面的性能.

主要方法:

• 使用光学弱反射器的传感元件的设计和理论分析.
• 应用经验模式分解来过频率分割多重系统中的波元件.
• 实验验证使用紧型传感元件在板上检测1MHz的Lamb波.

主要成果:

• 展示了一个超声波传感阵列的理论可行性,拥有300多个传感点.
• 该QDAS系统使用紧的传感元件成功捕获了1MHz的Lamb波信号.
• 经验模式分解有效地消除了波噪声,改善了信号质量.

结论:

• 拟议的光纤QDAS系统代表了Lamb波传感的新有效方法.
• 这项技术显著扩大了QDAS在超声波故障检测中的适用性.
• 这一发展为先进的分布式结构健康监测系统铺平了道路.