1 火箭军工程大学基础部, 陕西 西安 710025
2 中国人民解放军96863部队, 河南 洛阳 471000
3 火箭军工程大学导弹工程学院, 陕西 西安 710025
为了进一步提高耦合锥结构光纤超声传感器的整体性能,使其更好地服务于光纤超声无损检测,用有限元分析法仿真分析了耦合锥体材料参数对传感器响应灵敏度的影响。以此为依据挑选出4种超声聚能效果优越的锥体材料,并计算出与其匹配的最佳响应锥尖角度,优化设计了4款基于74°铝锥、30°有机玻璃锥、130°聚苯乙烯锥、126°天然橡胶锥的光纤超声传感器。实验结果表明,这4款传感器均能够有效检测频率为1 MHz的超声波信号,相比现有的传感器在响应灵敏度方面有较大提升,可以有效改善传感器的传感性能;且结构更小巧轻便,能够应用的场合更广泛。
传感器 光纤光栅 耦合锥 材料参数 锥角 光学学报
2020, 40(23): 2306004
西南交通大学信息科学与技术学院, 四川 成都 611756
提出一种基于耦合锥结构的光纤光栅超声波传感器,对超声波耦合锥的结构进行数值仿真及优化,分析了光纤光栅长度对超声波探测性能的影响。在此基础上,将所设计的超声波传感器与光谱边带滤波解调技术相结合,用于识别6061型铝合金板中的缺陷。结果表明:所设计的超声波传感器能有效探测铝合金板中传输的兰姆波,通过分析兰姆波时域信号和S0模式幅值的变化量,可以准确判决铝合金板中有无圆孔缺陷及缺陷大小,同时证明所设计超声波传感器具有测量灵敏度高、布置位置灵活可调、可重复利用的优点,在结构体损伤识别等领域具有潜在的应用价值。
光纤光学 光纤传感器 耦合锥 无损检测 兰姆波 光学学报
2019, 39(12): 1206004
