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原文传递一种金属裂纹检测系统及方法

专利名称：	一种金属裂纹检测系统及方法
摘要：	本发明提供了一种金属裂纹检测系统及方法，其中，该系统包括：谐振器、天线、网络分析仪和计算机终端；谐振器设置于带有裂纹的金属样本上；天线与谐振器相对；天线、网络分析仪和计算机终端依次通信连接；其中，天线用于向谐振器发射信号，网络分析仪用于测量天线接收到的反射信号的S11参数，计算机终端用于根据S11参数确定谐振器的谐振频率，进而确定金属样本的裂纹深度。由于本发明通过谐振器和天线去检测金属的裂纹深度，不需要电子线路，整个系统结构精简，操作方便，可工作于极端工业环境。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广东工业大学
发明人：	黄瀚熙;黄贝;李瑶;张丙盛;黄楚钿;张俊;章国豪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910229325.X
公开号：	CN109828020A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	张春水;唐京桥
分类号：	G01N27/82(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	510060 广东省广州市越秀区东风东路729号大院
主权项：	1.一种金属裂纹检测系统，其特征在于，包括：谐振器、天线、网络分析仪和计算机终端；所述谐振器设置于带有裂纹的金属样本上；所述天线与所述谐振器相对；所述天线、所述网络分析仪和所述计算机终端依次通信连接；其中，所述天线用于向所述谐振器发射信号，所述网络分析仪用于测量所述天线接收到的反射信号的S11参数，所述计算机终端用于根据所述S11参数确定所述谐振器的谐振频率，进而确定所述金属样本的所述裂纹深度。 2.根据权利要求1所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述天线的工作频带覆盖所述谐振器的谐振频率的预置偏移范围。 3.根据权利要求2所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述谐振器的工作模式为HEM11δ模式。 4.根据权利要求3所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述谐振器为圆柱形。 5.根据权利要求4所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述金属样本的所述裂纹与所述谐振器的直径重合，且所述天线的极化方向与所述裂纹的走向正交。 6.根据权利要求5所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述谐振器的高度的取值范围为8mm～10mm，所述谐振器的直径的取值范围为22mm～26mm。 7.根据权利要求6所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述谐振器为陶瓷材料。 8.根据权利要求7所述的金属裂纹检测系统，其特征在于，所述谐振器的相对介电常数的取值范围为85～93，所述谐振器的损耗角正切的取值范围为0.00005～0.00008。 9.一种金属裂纹检测方法，通过如权利要求1至8任意一项所述的金属裂纹检测系统实现，其特征在于，包括： S1：确定所述谐振器下方的待测金属样本的第一裂纹深度； S2：通过网络分析仪控制天线向谐振器发射信号； S3：通过所述网络分析仪测量所述天线接收到的反射信号的S11参数； S4：通过计算机终端根据所述S11参数确定所述谐振器的第一谐振频率； S5：替换新的所述待测金属样本，并重新执行S1至S5，直至得到预置组数的所述第一裂纹深度和所述第一谐振频率； S6：通过计算机终端确定所述第一裂纹深度与所述第一谐振频率之间的关系； S7：获取目标金属样本，将所述目标金属样本替换所述待测金属样本，并执行步骤S2至S5，得到第二谐振频率； S8：根据所述第二谐振频率在所述第一裂纹深度与所述第一谐振频率之间的关系中确定所述目标金属样本的第二裂纹深度。
所属类别：	发明专利