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[发明专利]一种基于传感器阵列的16通道导波聚焦检测系统-CN201910668123.5有效
发明人：吕炎;洪华星;宋国荣;邢智翔;任晢文;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-07-23 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G01N29/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于传感器阵列的16通道导波聚焦检测系统，用于多阵元传感器阵列的超声导波信号的激励与采集。由16通道信号激励电路、压电传感器阵列、16通道同步采集电路、USB传输模块、电源模块以及上位机组成。多通道激励与采集系统均由FPGA作为主控核心，上位机通过RS232串口将激励系统的参数传输至激励主控FPGA，控制产生16通道的导波激励信号，激励信号再经由各自的信号放大电路升压后激励压电传感器阵列，各传感器接收的反射回波信号经隔离限幅电路、信号调理电路后被高速AD采集，通过USB将数据传输至上位机。本发明产生的16通道高压窄带激励信号，各通道参数独立可调，通过各通道延时激励可实现导波的聚焦检测，有效提高了小缺陷的检出率。
一种基于传感器阵列 16 通道导波聚焦检测系统

[实用新型]基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡-CN201920135547.0有效
发明人：吕炎;洪华星;宋国荣;邢智翔;吴斌;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-01-26 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： G01N29/22 文献下载
摘要：本实用新型公开了基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡，用于双通道超声水浸C扫描检测系统的高频脉冲激励与回波接收，属于无损检测领域。包括PXI总线转串口通信载板、两个通道的双极性脉冲激励电路及各自的回波信号调理电路、FPGA核心系统电路以及电源模块。上位机通过PXI总线转串口通信载板将激励接收卡的参数传输至FPGA，控制产生两通道高压脉冲信号激励各自的水浸式超声探头，反射回波信号经同一探头接收再经由信号调理电路放大滤波后，传输至双通道数据采集卡。本实用新型基于单片FPGA能产生两路激励参数可调的双极性脉冲信号，能同时对两试块进行C扫描检测，板卡集成度高，可提高检测效率。
基于 pxi 串口通信双通道高频脉冲激励接收板卡

[发明专利]一种倍频式微带贴片天线应变传感器-CN201710431975.3有效
发明人：宋国荣;孙婷婷;吕炎;王学东;邢智翔;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-06-09 - 公布日： 2019-12-13 - 主分类号： G01B15/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种倍频式微带贴片天线应变传感器，微带天线应变传感技术作为一种无源无线的新型检测技术，克服了传统应变传感技术成本高、寿命短、结构复杂等缺陷，对高端装备承载结构的健康监测具有重要意义。微带天线应变传感器利用其谐振频率偏移量与应变的线性关系，实现结构应变与裂纹检测。但是目前微带天线应变传感器信噪比低，无线检测距离短，实际应用受到限制。本发明拟通过引入倍频器，对微带天线应变传感器进行改进，以提高信噪比和灵敏度，增加无线检测距离。倍频式微带天线应变传感器，对关键承载部件的应变和裂纹实时监测具有重要的研究意义。
一种倍频式微带贴片天线应变传感器

[发明专利]一种材料表面微裂纹宽度的检测方法-CN201610280954.1有效
发明人：宋国荣;肖珍;秦登千;吕炎;卢东;邢智翔;何存富;吴斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-04-28 - 公布日： 2018-12-07 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种材料表面微裂纹宽度的检测方法，属于无损检测技术领域。材料表面裂纹缺陷检测方法研究，不仅对材料完整性评价具有重要的研究意义，而且对结构健康安全监测具有重要的应用价值。建立双通道线聚焦超声换能器模型，分析不同裂纹宽度时的接收信号，探究材料表面微裂纹检测的有效方法。结果显示：随着裂纹宽度的增加，通道①接收的回波信号呈规律性变化，依次信息可实现材料表面微裂纹宽度的检测及定量表征。本发明具有可消除材料上表面直接反射回波对接收信号的干扰，有利于从接收信号中更好地提取与缺陷相关的信息；可对材料的表面微裂纹位置进行检测；可对材料表面微裂纹宽度进行定量表征。
一种材料表面裂纹宽度检测方法

[发明专利]一种材料表面微裂纹深度的检测方法-CN201610279591.X有效
发明人：宋国荣;肖珍;秦登千;吕炎;卢东;邢智翔;何存富;吴斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-04-28 - 公布日： 2018-09-04 - 主分类号： G01B17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种材料表面微裂纹深度的检测方法，属于无损检测技术领域。随着材料科学的不断向前发展，各种功能型材料不断涌现，材料表面裂纹缺陷在循环载荷作用下极易扩展，导致材料局部失效，进而对结构整体安全造成威胁。材料表面裂纹缺陷检测方法研究，不仅对材料完整性评价具有重要的研究意义，而且对结构健康安全监测具有重要的应用价值。建立双通道线聚焦超声换能器模型，分析不同裂纹深度时的接收信号，探究材料表面微裂纹检测的有效方法。本发明可消除材料上表面直接反射回波对接收信号的干扰，有利于从接收信号中更好地提取与缺陷相关的信息；可对材料的表面微裂纹位置进行检测；可对材料表面微裂纹深度进行定量表征。
一种材料表面裂纹深度检测方法

[发明专利]铁路供电触网销钉的便携式超声检测仪-CN201510921309.9在审
发明人：宋国荣;邢智翔;卢东;吕炎;肖珍;吴斌;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2015-12-13 - 公布日： 2016-05-18 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：铁路供电触网销钉的便携式超声检测仪，该检测仪由主控制器、超声信号激励接收模块、输入/输出设备、电源模块四部分组成。主控制器由单片FPGA构成；超声信号激励接收模块的超声激励接电路在FPGA的控制下发射高压脉冲激励超声换能器，电源模块通过直流升压的方式利用电池产生高压直流电源。超声换能器与销钉连接，超声换能器产生超声波并通过耦合剂传入销钉；超声波经由销钉端面或裂纹反射，再由同一换能器接收；回波信号经运算处理后将回波波形显示在屏幕上，并自动识别出是否存在缺陷及缺陷并用于进一步分析。本发明的优势在于操作简单，检测效率高；基于单片FPGA实现，结构紧凑，功耗低，重量轻，电池供电，满足现场检测需求。
铁路供电触网销钉便携式超声检测