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[发明专利]一种便携式材料性能突变区域微磁扫查装置-CN202010233665.2有效
发明人： 何存富;李峻峰;陈胜来;刘秀成 -专利权人：北京工业大学;广东省特种设备检测研究院珠海检测院
申请日： 2020-03-30 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G01N27/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种便携式材料性能突变区域微磁扫查装置，硬件主要由微磁传感器、笔记本电脑、便携式主机构成，控制软件运行于LabVIEW平台，可对传感器励磁和信号采集参数进行控制，并对记录的扫查实验数据进行分析处理。微磁传感器内置信号调理电路，并装配有手动丝杆调节机构，以携带固定安装于滑块的磁敏元件组对材料性能突变区域进行线性扫描。在手动转轮上进行位移记录，在所有扫查位置逐一进行磁巴克豪森噪声和表面磁场强度检测，它们的特征参量随扫描位置的关系曲线，可以反映焊缝、局部淬硬、磨削烧伤等材料性能突变区域的范围，以及硬度、残余应力等特性的变化规律。
一种便携式材料性能突变区域微磁扫查装置

[发明专利]一种利用风力发电机主轴中心孔位置量化主轴表面横向裂纹的方法-CN202110258614.X有效
发明人：宋国荣;董宝雨;吕炎;程俊;何存富;吴斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用主轴中心孔位置激励的超声波量化风机主轴表面横向裂纹的方法，本发明将电磁声激励传感器以及电磁声接收传感器布置于主轴中心孔内壁，激励传感器激励超声横波，同时接收裂纹反射横波，接收传感器用于接收裂纹衍射横波。通过反射的回波渡越时间确定一个激励点的圆形轨迹，与圆周切线相交确定裂纹开口位置。同时利用激励传感器位置、电磁声传感器位置和衍射横波的渡越时间确定一个横波衍射点的椭圆轨迹，将开口位置轴向坐标代入椭圆形轨迹方程确定尖端位置，从而实现了表面开口横向裂纹的轴向位置和扩展深度的量化表征。
一种利用风力发电机主轴中心位置量化表面横向裂纹方法

[发明专利]一种利用双模式衍射波量化风机主轴横向裂纹的方法-CN202010405654.8有效
发明人：程俊;何存富;吕炎 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-05-14 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用双模式衍射波量化风机主轴横向裂纹的方法，本发明将激励传感器布置于主轴端面，辐射超声纵波；在主轴中心孔内壁布置一个电磁声传感器，用于接收裂纹衍射的纵波和横波。通过激励传感器位置、电磁声传感器位置和衍射纵波的渡越时间确定一个纵波衍射点的椭圆轨迹。通过电磁声传感器位置、衍射横波与纵波渡越时间差确定一个横波衍射点的圆形轨迹。利用上述两个轨迹的交点确定衍射点的位置，从而实现了表面开口横向裂纹的轴向位置和扩展深度的量化表征。
一种利用双模衍射量化风机主轴横向裂纹方法

[发明专利]一种用于曲轴轴颈和过渡圆角同步检测的微磁传感器-CN202310351017.0在审
发明人： 何存富;王晶;刘秀成 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N27/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于曲轴轴颈和过渡圆角同步检测的微磁传感器，采用的U型电磁铁的磁芯端部加工成内切面，内切面和轴颈表面接触以形成磁回路。U型电磁铁提供的交变磁场主要沿轴颈环向分布以磁化轴颈表面材料，也部分穿绕过渡圆角区域回到主磁路，穿绕磁场可以对过渡圆角区域材料进行磁化。在U型电磁铁内部配置两组独立的检测元件，分别拾取轴颈表面和圆角处的多类型微磁信号(磁巴克豪森噪声、切向磁场强度、增量磁导率和多频涡流)。本发明公布的传感器可以对曲轴轴颈和过渡圆角进行同步微磁检测，应用于无损评价曲轴轴颈和过渡圆角区域的微观组织及残余应力均匀性。
一种用于曲轴轴颈过渡同步检测传感器

[发明专利]一种磁性薄膜特性指标的磁巴克豪森噪声检测和反演方法-CN202011056406.3有效
发明人：刘秀成;康静伟;何存富;吴斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01N27/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁性薄膜特性指标的磁巴克豪森噪声检测和反演方法，可以对磁性薄膜的残余应力、晶粒尺寸和厚度进行无损定量评价。磁巴克豪森噪声信号时域幅值、频谱衰减特性分别由晶粒尺寸和薄膜厚度决定，且均受残余应力影响。首先建立了含残余应力、晶粒尺寸和厚度的磁巴克豪森噪声频谱理论模型；其次，利用磁巴克豪森噪声信号时域积分所得曲线确定的矫顽力，作为模型参数反演结果的收敛性判定依据；最后，面向检测到的磁巴克豪森噪声信号频谱，利用遗传算法、粒子群算法等对理论模型参数进行辨识，反演得到磁性薄膜的残余应力、晶粒尺寸和厚度等；本方法为磁性薄膜特性指标的无损检测提供了理论及实验指导。
一种磁性薄膜特性指标巴克噪声检测反演方法

[发明专利]一种用于固井套管水泥环缺陷无损检测用的阵列传感器-CN201911175517.3有效
发明人：宋国荣;项靖凯;吕炎;吕仲天;谢龙扬;任志超;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-11-26 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于固井套管水泥环缺陷无损检测用的阵列传感器，属于固井无损检测领域。该传感器由线圈、永磁铁、被测套管及传感器夹具组成。线圈为4层跑道型串联线圈，永磁铁为六行两列两层共24块放置在跑道线圈上，其中永磁铁的磁极为周期交错式排列。将五组线圈和永磁铁构成的传感器沿套管周向平均布置，其中一组作为激励传感器，另外四组作为接收传感器。当给传感器施加激励信号时，永磁铁提供静态偏置磁场，线圈在套管中产生感应涡流，由于洛伦兹力的存在，会在套管中产生沿轴向的振动，从而激励出沿周向的SH模态超声导波。通过周向SH导波的一激四收实现固井套管水泥环缺陷的准确定位。
一种用于套管水泥缺陷无损检测阵列传感器

[发明专利]一种铁磁性叶片微磁检测装置-CN202110279947.0有效
发明人： 何存富;徐长杰;刘秀成;王楠;董海江 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01N27/84 文献下载
摘要：本发明公开了一种铁磁性叶片微磁检测装置，通过U型电磁铁与磁头元件分离或固装形式，适应叶片不同区域的几何特征。具体包括：针对曲率突变的叶根区域，采用U型电磁铁与磁头元件分离模式，利用具有柔性极靴前衬的大尺寸励磁磁路对叶根区域进行大范围均匀磁化，机械臂夹持具有高横向分辨率的磁头元件沿叶根区域表面进行精细扫查，检测磁巴克豪森噪声和增量磁导率；针对曲率波动小的叶型区域，采用U型电磁铁与磁头元件固装模式，利用具有圆弧端面磁芯的小尺寸电磁铁对叶片材料进行磁化，电磁铁内部安装的磁头元件进行磁巴克豪森噪声和增量磁导率检测。通过上述传感器方案，实现叶片整体表面的微磁扫查和磁参量成像。
一种铁磁性叶片检测装置

[发明专利]一种超声兰姆波触控屏-CN202010233693.4有效
发明人：吴斌;王耀辉;刘秀成;何存富;裴宁;杨增冲 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-03-30 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G06F3/041 文献下载
摘要：本发明公开了一种超声兰姆波触控屏，触控介质对超声兰姆波声场的扰动作用随触控介质位置而变化，通过预先标定触控介质的超声兰姆波声指纹库，在实际应用时，利用智能算法将实测信号与预先标定的声指纹库进行匹配，实现触控介质在屏板的定位。超声兰姆波触控屏主要由主控系统、超声激励接收模块、感知屏和显示屏模块构成。ARM用于内置算法程序实现声指纹识别确定触控介质在感知屏的位置坐标，转换成控制指令通过MIPI接口与显示屏进行通讯，在识别的位置坐标处实现程序触控。本发明公布的超声兰姆波触控屏可对非导电触控介质进行定位识别，并可借鉴用于机器人触觉系统设计等。
一种超声兰姆波触控屏

[发明专利]利用微磁技术无损检测铸钢大齿轮本体力学性能的方法-CN202211490999.3在审
发明人：陈彬;宋亚虎;高铭;刘秀成;何存富;毛宽亮;赵学谦;王明飞;王博;郭亚森;梁永涛;胡寒婷;孙胜伟;陈远博 -专利权人：中信重工机械股份有限公司;北京工业大学
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01N27/72 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用微磁技术无损检测铸钢大齿轮本体力学性能的方法，利用三轴运动机构搭载微磁传感器沿铸钢大齿轮齿厚方向进行扫查，获得齿廓面的4类微磁信号，共提取41项磁参量；各个磁参量数值沿齿厚方向的分布曲线，可对齿廓面的力学性能均匀性进行评价；将测得的41项磁参量输入预先标定的神经网络模型，可以定量预测得到铸钢大齿轮齿廓面的力学性能；本发明公开的方法，利用微磁技术的无损特点，可以直接面向铸钢大齿轮进行本体力学性能的在线检测。
利用技术无损检测铸钢齿轮本体力学性能方法

[发明专利]基于水膜耦合导波检测的复合材料板自动化检测成像方法-CN202010233684.5有效
发明人：刘增华;高檗;龚裕;张蒙;何存富;吴斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-03-30 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了基于水膜耦合导波检测的复合材料板自动化检测成像方法，根据板层结构与板的材质建立物理模型，采用计算机计算该材料板的频散曲线，根据频散曲线计算声波传播时不同模态的波长。安装一对水膜耦合导波传感器，计算机接收到信号后记录该信号，将直达波与直达波后一定时间范围内的信号幅值量进行求和累加。将累加值记录在计算机中。控制该扫描检测装置，标记不同直达波信号累加值所对应在实体板材上的扫描段，结合所对应的坐标将指标引入计算机的虚拟板材，实现缺陷检测与成像。本发明能够有效克服导波在复合材料板上无法兼顾自动化与高频高精度检测的缺点，对提高复合材料板的检测精度与效率有非常重要的工程应用价值。
基于耦合导波检测复合材料自动化成像方法

[发明专利]铁磁性材料性能的一阶反转磁化响应矩阵表征方法-CN202010154673.8有效
发明人： 何存富;瞿玲洁;刘秀成 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-03-08 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G01N27/83 文献下载
摘要：本发明公开了铁磁性材料性能的一阶反转磁化响应矩阵表征方法，利用铁磁性材料一阶反转磁化过程中宏、微观磁响应，构建由多维磁参量组成的基准磁矩阵，用于对不同深度材料的微观组分、宏观力学性能等目标指标的定量表征。利用2个电感线圈分别测试主磁通量变化和接收磁巴克豪森噪声信号；其次，以切向磁场强度响应为横轴、反转磁场强度响应为纵轴建立二维基准空间，从主磁通量变化和磁巴克豪森噪声信号中提取出对应基准空间的多维磁参量，构建基准磁矩阵；最后，针对具有不同目标指标的材料进行基准磁矩阵测试，通过分析基准矩阵中特征磁参量对目标性能指标的表征能力，确定有效的一阶反转磁化响应空间，并实现铁磁性材料性能的最优磁表征。
铁磁性材料性能一阶反转磁化响应矩阵表征方法

[发明专利]一种应用于大型板壳结构的智能兰姆波缺陷定位方法-CN202010192425.2有效
发明人：刘增华;陈洪磊;鲁朝静;吴斌;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于大型板壳结构的智能兰姆波缺陷定位方法，种群个体检测路径相关分析数据结构，基于时间飞行原理计算信号波包传播距离；计算兰姆波检测阵列中检测路径数目，计算进化种群中各个体到所有检测路径中激励位和接收位的距离之和，构建用于缺陷检测的保留个体和用于算法迭代更新运算的分析个体。采用将相邻迭代分析中空间欧式距离大于预设阈值的分析个体与当代分析个体组合的方式构建多样性维护种群，进行多样维护。采用自由个体释放的方式进行种群更新，由聚类算法和种群个体关联检测路径数目控制分析个体释放数目。依据迭代次数及相邻代数中保留种群个体适应度均值变化设置截止条件，能够快速实现大型板壳结构缺陷的定位检测。
一种应用于大型结构智能兰姆波缺陷定位方法

[发明专利]一种齿轮力学性能的多频增量涡流图像检测方法-CN202211009177.9在审
发明人： 何存富;高铭;刘秀成;陈彬;宋亚虎;王博 -专利权人：北京工业大学;中信重工机械股份有限公司
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01N27/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种齿轮力学性能的多频增量涡流图像检测方法，首先，利用齿轮的随炉试样，制备一批次力学性能不同的平板试件，利用传感器提供相互空间正交的低频正弦波磁场(基础磁场)和阶梯式调频磁场(增量磁场)对平板试件进行磁化，测得所有平板试件的多频增量涡流图像；其次，从多频增量涡流图像中提取多项特征参数，建立它们和力学性能指标的关系方程；最后，利用传感器在齿轮本体中测得多频增量涡流图像的特征参数值，代入关系方程计算得到力学性能指标的值。基于本方法，可以实现齿轮力学性能的原位、在线无损检测。
一种齿轮力学性能增量涡流图像检测方法

[发明专利]一种结合涡流与永磁扰动柔性阵列技术的传感器-CN201910320631.4有效
发明人：吴斌;杨挺;刘秀成;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-04-20 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G01N27/904 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合涡流与永磁扰动柔性阵列技术的传感器，将阵列式涡流检测线圈蚀刻在聚酰亚胺薄膜上，以及将永磁扰动检测的磁敏元件阵列焊于柔性电路板上，依靠聚酰亚胺电路板的柔性特点，形成可弯曲的柔性阵列式传感器。柔性阵列式传感器包覆在橡胶骨架外表面，借助橡胶具有柔性可变形的特点，使得阵列式传感器可以与复杂曲面良好耦合，对铁磁性构件表面及次表面裂纹等缺陷进行无损检测。涡流接收线圈和永磁扰动检测元件均采用空间错排布局，提高阵列传感器的空间分辨率。沿扫查方向，涡流与永磁扰动阵列先后对同一缺陷进行检测，可以降低缺陷的漏检率和误报率。
一种结合涡流永磁扰动柔性阵列技术传感器

[发明专利]一种用于检测锂离子电池内部状态的滚轮式阵列超声传感器-CN202211106322.5在审
发明人：吕炎;刘轩;高杰;林晓磊;宋国荣;何存富 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-09-11 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01N29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种可用于检测锂离子电池内部状态的超声传感器，电池内部状态主要包括电池的荷电状态、内部缺陷和电解液浸润情况，通过采集从电池内部反射的回波信号的幅值，基于超声C扫描成像技术对锂离子电池内部状态进行成像。滚轮轴上利用夹具将商用水浸式线阵超声探头固定，滚轮内部充满水。超声体波由滚轮轴激励，通过水与橡胶轮胎耦合到锂离子电池内部，电池内部主要是层级结构，超声波在两个材料界面处的反射波能量也会有不同，主要体现在回波幅值大小上。本发明可实现对锂离子电池非水浸式超声C扫描成像；可实现锂离子电池整体的SoC、内部缺陷以及电解液浸润情况的检测和评价。
一种用于检测锂离子电池内部状态轮式阵列超声传感器

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