CN210376239U - 一种曲面声发射传感器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种曲面声发射传感器，包括压电元件、金属壳体、接收波板和信号输出接口，所述接收波板的一侧为平面，另一侧为曲面，所述金属壳体的一侧开口，与接收波板的平面一侧连接，组成密闭空腔；所述压电元件设于密闭空腔内，并固定在接收波板的平面一侧；所述信号输出接口固定在金属壳体侧壁，通过导线与压电元件连接；有效的避免了声发射传感器与被测物体之间无法紧密接触的情况，提高测试数据采集的准确性。

Description

一种曲面声发射传感器

技术领域

本公开涉及传感器技术领域，特别涉及一种曲面声发射传感器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

声发射是指材料或结构在外力或内力作用下内部已发生微破裂而以弹性波形式释放应变能的现象。声发射系统在无损检测领域扮演了重要的角色，声发射传感器则为声发射系统的重要组成部分。

目前声发射传感器主要为谐振式传感器、宽带传感器、差动传感器和内置前放传感器。声发射系统测试过程中需将声发射传感器与被测物体表面紧密接触，才能有效准确的获取被测物体内部微破裂的特征信息。

但是本公开发明人发现，被测物体种类形态各异，很多情况下表面为曲面状态；而声发射传感器用于接收弹性波的接收波板为平面状态，从而导致测试过程中声发射传感器与被测物体之间形成点接触或线接触，无法与其紧密接触，测试数据的准确性出现巨大问题。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种曲面声发射传感器，有效的避免了声发射传感器与被测物体之间无法紧密接触的情况，提高测试数据采集的准确性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种曲面声发射传感器，包括压电元件、金属壳体、接收波板和信号输出接口，所述接收波板的一侧为平面，另一侧为曲面，所述接收波板通过曲面与待测材料或结构的表面进行耦合；所述金属壳体的一侧开口，与接收波板的平面一侧连接，组成密闭空腔；所述压电元件设于密闭空腔内，并固定在接收波板的平面一侧；所述信号输出接口固定在金属壳体的侧壁上，通过导线与压电元件连接。

作为可能的一些实现方式，所述接收波板的曲面与待测物体表面用于安置传感器的位置处形态相同。

作为可能的一些实现方式，所述压电元件固定在接收波板的平面一侧的中间位置。

作为进一步的限定，所述压电元件与接收波板的平面一侧的中间位置通过粘结剂固定连接；

作为可能的一些实现方式，所述接收波板采用绝缘材料制备。

作为可能的一些实现方式所述金属壳体的形状包括但不限于圆柱形结构或正方体结构或者长方体结构中的一种。

作为可能的一些实现方式，所述压电元件的形状包括但不限于圆柱形结构或者正方体结构或者长方体结构中的一种。

作为可能的一些实现方式，所述信号输出接口采用防水接口。

作为可能的一些实现方式，所述金属壳体由不锈钢材料制成。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

本公开所述的曲面声发射传感器，通过将接收波板与待测材料或结构通过耦合剂紧密接触，提升了声发射传感器与待测物体表面的接触效果，从而能够更好的采集试验数据。

本公开所述的压电元件固定在接收波板的平面一侧的中间位置，从而能够更准确的接收和监测待测物体发送的弹性波。

附图说明

图1为本公开实施例1所述的曲面声发射传感器的结构示意图(主视图)。

图2为本公开实施例1所述的曲面声发射传感器的结构示意图(俯视图)。

1-金属壳体；2-信号输出接口；3-压电元件；4-接收波板；5-粘结剂。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1：

如图1-2所述，本公开实施例1提供了一种曲面声发射传感器，包括压电元件3、金属壳体1、接收波板4和信号输出接口2，所述接收波板4的一侧为平面，另一侧为曲面，所述接收波板4通过曲面与待测材料或结构的表面进行耦合，其中，所述接收波板4的曲面与待测物体表面用于安置传感器的位置处形态相同；所述金属壳体1的一侧开口，与接收波板4的平面一侧连接，组成密闭空腔；所述压电元件3设于密闭空腔内，并固定在接收波板4的平面一侧；所述信号输出接口2固定在金属壳体1的侧壁上，通过导线与压电元件3连接。

所述压电元件3固定在接收波板4的平面一侧的中间位置。

所述压电元件3与接收波板4的平面一侧的中间位置通过粘结剂固定连接；所述粘结剂为环氧树脂。

所述接收波板4采用绝缘材料制备，所述绝缘材料为氧化铝。

所述金属壳体1的形状为圆柱形，所述压电元件3的形状为圆柱形。

所述信号输出接口2采用防水接口。

所述金属壳体1由不锈钢材料制成。

其工作方法为：在一个具体场景中，比如被测物体为圆柱形。将本实施例1所述的曲面声发射传感器固定于被测物体侧面，接收波板4的曲面与物体表面之间涂适量耦合剂，确保曲面声发射传感器与被测物体紧密接触。其中，接收波板4的曲面与被测物体侧面弧度相同；被测物体内部发生微破裂时释放弹性波，弹性波通过被测物体本身首先传播至接收波板4，然后传播至压电元件3。压电元件3将弹性波信号转化为电信号通过导线和信号输出接口2传出，实现对被测物体的声发射监测。

实施例2：

本公开实施例2提供了一种曲面声发射传感器，所述金属壳体的形状为正方体结构或者长方体结构或者其他规则结构或者不规则结构，只要能够实现内部开有空腔，同时一侧开口并与接收波板的平面一侧连接形成密闭空腔即可。其他结构均与实施例1中的相同，这里不再赘述。

实施例3：

本公开实施例3提供了一种曲面声发射传感器，所述电压元件的形状为正方体结构或者长方体结构或者其他规则结构或者不规则结构，只要压电元件的检测面与接收波板的平面一侧能够实现固定连接，并放置在金属壳体和接收波板形成的密闭空腔中即可。其他结构均与实施例1中的相同，这里不再赘述。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲面声发射传感器，其特征在于，包括压电元件、金属壳体、接收波板和信号输出接口，所述接收波板的一侧为平面，另一侧为曲面，所述接收波板通过曲面与待测材料或结构的表面耦合；所述金属壳体的一侧开口，与接收波板的平面一侧连接，组成密闭空腔；所述压电元件设于密闭空腔内，并固定在接收波板的平面一侧；所述信号输出接口固定在金属壳体的侧壁上，通过导线与压电元件连接。

2.如权利要求1所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述压电元件固定在接收波板的平面一侧的中间位置。

3.如权利要求2所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述压电元件与接收波板的平面一侧的中间位置通过粘结剂固定连接。

4.如权利要求3所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂。

5.如权利要求1所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述接收波板采用绝缘材料制备。

6.如权利要求5所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述绝缘材料为氧化铝。

7.如权利要求1所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述金属壳体的形状包括但不限于圆柱形结构或正方体结构或者长方体结构中的一种。

8.如权利要求1所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述压电元件的形状包括但不限于圆柱形结构或这正方体结构或者长方体结构中的一种。

9.如权利要求1所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述信号输出接口采用防水接口。

10.如权利要求1所述的曲面声发射传感器，其特征在于，所述金属壳体由不锈钢材料制成。

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