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原文传递一种压电式声发射传感器

专利名称：	一种压电式声发射传感器
摘要：	本发明提供了一种压电式声发射传感器。包括：依次连接的匹配层、压电元件、背衬层和内置电路；匹配层用于实现压电元件与工作介质的声阻抗匹配，根据信号能量在传递过程中的损失设计匹配层的厚度；压电元件用于通过匹配层从工作介质中捕获声发射信号，将声发射信号转换为电信号，将电信号传输给背衬层；背衬层用于支撑压电式声发射传感器，吸收压电元件传输过来的声发射信号的能量，将声发射信号传输给内置电路，内置电路用于对压电陶瓷感知的声发射电信号进行带通滤波和放大处理。本发明的压电式声发射传感器解决了早期微弱故障信号的感知问题，可以实现被测装备的早期故障诊断，为声发射传感器的设计提供了数学模型和理论支持。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	齐红元;韩得福;侯东明;王翠苹
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-16T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-23T00:00:00+0800
申请号：	CN202211127997.8
公开号：	CN115508452A
代理机构：	北京市商泰律师事务所
代理人：	黄晓军
分类号：	G01N29/14;G01N29/22;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/14;G01N29/22
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种压电式声发射传感器，其特征在于，包括：依次连接的匹配层、压电元件、背衬层和内置电路；所述的匹配层，用于实现压电元件与工作介质的声阻抗匹配，根据信号能量在传递过程中的损失设计匹配层的厚度；所述的压电元件，用于通过匹配层从工作介质中捕获声发射信号，将声发射信号转换为电信号，将电信号传输给背衬层；所述的背衬层，用于支撑压电式声发射传感器，吸收压电元件传输过来的声发射信号的能量，将声发射信号传输给内置电路，所述的内置电路，用于对压电陶瓷感知的声发射电信号进行带通滤波和放大处理。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的压电元件包括压电陶瓷，压电陶瓷的谐振频率选定150kHz，压电陶瓷工作时处在谐振频率附近。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的背衬层包括环氧树脂，在环氧树脂基体中加入钨粉。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的内置电路包括接收电路和发射电路，接收电路完成压电信号的带通滤波以及放大功能，发射电路实现声波的发射和传感器自检功能。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的接收电路包括LTC6230组成，运算放大器采用差分接法放大差模信号，发射电路以定时器为基础，构成多谐振荡器，发出固定占空比的方波脉冲。