基于PVDF压电薄膜传感器的超声检测试验

2012-10-23樊程广潘孟春罗飞路罗诗途谭项林

无损检测 2012年1期

樊程广，潘孟春，罗飞路，罗诗途，谭项林

（国防科学技术大学机电工程与自动化学院，长沙 410073）

超声检测是目前应用最为广泛的无损检测技术之一。由于超声检测具有检测对象范围广；适用于金属、非金属以及复合材料；穿透能力强；缺陷定位准确；对人体和材料无损害以及便于在线检测等优点，因此广泛应用于现代工业领域以及高科技领域，如航空航天、铁路、石油化工、电厂、桥梁以及矿山等［1－3］。

在超声的非光学检测方法中，利用PVDF压电薄膜（聚偏氟乙烯）传感器接收超声信号是一种常用的方法。国内外学者针对不同的检测需求，设计出了不同的PVDF压电薄膜传感器。J Siivola提出利用PVDF压电薄膜传感器测量人体的呼吸、心率等，对人体的身体状况进行监控［4］；Gerald R Harris等详细介绍了PVDF压电薄膜传感器用于医学超声领域［5］；Audran等使用PVDF压电薄膜传感器测量梁结构的应变［6］；Yi Lu等利用PVDF压电薄膜传感器对结构损伤进行检测［7］。在国内，王代华等提出用PVDF压电薄膜作为传感元件，通过监测应变得到柔性结构的振动参量［8］；具典淑等利用PVDF压电薄膜，对金属构件的裂纹萌生与扩展、断裂全过程进行了监测试验研究［9］；杜颜良等基于PVDF压电薄膜建立了应变监测系统，推动了大型结构健康监测的研究［10］。

笔者利用PVDF压电薄膜传感器对超声无损检测方法进行研究。设计了PVDF压电薄膜传感器，搭建了超声检测系统，利用超声波探伤仪激发超声波，对铝试件的内部缺陷进行了检测。