一种复合材料实时在线无损检测装置

摘要

本发明涉及一种复合材料实时在线无损检测装置，包括激励声源模块、复合材料振动特征检测模块、回波信号光相干检测模块、信号正交微分鉴频模块和计算机数据存储单元，复合材料振动特征检测模块包括光纤激光器、相干检测光学链路和望远镜，光纤激光器的输出光依次经过相干检测光学链路和望远镜垂直入射到待测复合材料，返回的光信号经望远镜回到相干检测光学链路；光学链路将返回的光信号传输至所述回波信号光相干检测模块；回波信号光相干检测模块将该光信号转换为电信号后由信号正交微分鉴频模块中的正交解调单元、微分鉴频单元与时频特征分析单元处理。本发明能够提高无损检测的检测距离以及装置的操作安全性。

主权项

一种复合材料实时在线无损检测装置，包括用于使待测复合材料（0）发生振动的激励声源模块（Ⅰ）、复合材料振动特征检测模块（Ⅱ）、回波信号光相干检测模块（Ⅲ）、信号正交微分鉴频模块（Ⅳ）和计算机数据存储单元（13），其特征在于，所述复合材料振动特征检测模块（Ⅱ）包括光纤激光器（4）、相干检测光学链路（5）和望远镜（6）；所述信号正交微分鉴频模块（Ⅳ）包括正交解调单元（10）、微分鉴频单元（11）和时频特征分析单元（12）；所述光纤激光器（4）的输出光依次经过所述相干检测光学链路（5）和望远镜（6）垂直入射到所述待测复合材料，该输出光获取待测复合材料的振动特征信息后，返回的光信号经所述望远镜（6）回到所述相干检测光学链路（5）；所述相干检测光学链路（5）将返回的光信号传输至所述回波信号光相干检测模块（Ⅲ）；所述回波信号光相干检测模块（Ⅲ）将该光信号转换为电信号；所述正交解调单元（10）的输入端接收所述的电信号，输出端与所述微分鉴频单元（11）的输入端相连；所述微分鉴频单元（11）的输出端与所述时频特征分析单元（12）输入端相连；所述时频特征分析单元（12）的输出端与计算机数据存储单元（13）相连；所述激励声源模块（Ⅰ）包括环形结构压电陶瓷（1）、光学调整架（2）和信号发生器（3）；所述环形结构压电陶瓷（1）固定在光学调整架（2）上，并且使得环形结构压电陶瓷（1）的振动方向与光学调整架（2）所在平面垂直；所述信号发生器（3）的信号输出端与所述环形结构压电陶瓷（1）连接；所述环形结构压电陶瓷（1）的表面紧密粘贴所述待检测复合材料；所述相干检测光学链路（5）包括隔离器（51）、分束器（52）、声光调制器（53）、环形器（54）和合束器（55）；所述输出光输入到隔离器（51），再经所述分束器（52）分为两路，一路经所述声光调制器（53）调制产生外差中频，另一路经所述环形器（54）后直接连至所述望远镜（6）；所述声光调制器（53）输出光信号和所述环形器（54）输出光信号再经所述合束器（55）发生拍频，最后由所述回波信号光相干检测模块（Ⅲ）检测合束器（55）输出光信号；所述回波信号光相干检测模块（Ⅲ）包括依次相连的平衡探测器（7）、带通滤波器（8）和放大器（9）。