线性响应而进行同步解调，从而 提取一次调制信号的步骤； 将通过改变上述彼此不同的频率信号中至少一个频率而生成的一次调制信号结合而 生成第一边带频谱（first sideband spectrogram)的步骤；及 根据上述第一边带频谱，判断上述构造物有无裂痕的步骤。2. 根据权利要求1所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的安全诊断方法，其特 征在于， 在将通过上述振动而产生的上述构造物的响应转换为数字信号的步骤之后，还包括： 将由于施加上述频率信号中的一个信号而在上述构造物中产生的响应转换为第二数 字信号的步骤；及 将施加上述频率信号中的另一个信号而在上述构造物中产生的响应转换为第三数字 信号的步骤。3. 根据权利要求2所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的安全诊断方法，其特 征在于， 提取上述一次调制信号的步骤包括： 从上述数字信号中减去上述第二数字信号和上述第三数字信号的线性信号去除步骤； 及 对于进行上述线性信号去除之后的信号进行同步解调而从上述数字信号中提取上述 一次调制信号的步骤。4. 根据权利要求1所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的安全诊断方法，其特 征在于， 在施加上述彼此不同的频率信号而使构造物振动的步骤中， 将上述彼此不同的频率信号中的一个信号施加到附着于上述构造物的同心双重压电 转换器的内侧，将另一个信号施加到上述同心双重压电转换器的外侧。5. 根据权利要求1所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的安全诊断方法，其特 征在于， 根据上述第一边带频谱，判断上述构造物有无裂痕的步骤还包括如下步骤： 将上述构造物的损伤有无以无线方式传送到位于远处的检查系统而实时执行安全诊 断。6. -种利用非线性超声波调制技术的构造物的疲劳裂痕测量方法，其特征在于，该疲 劳裂痕测量方法包括如下步骤： 将彼此不同的频率的超声波中的一个超声波施加到附着于构造物的同心双重压电转 换器的内侧，将另一个超声波施加到上述同心双重压电转换器的外侧而使上述构造物振动 的步骤； 将通过上述振动而在上述构造物产生的响应转换为第一数字信号的步骤； 将通过仅将上述一个超声波施加到上述同心双重压电转换器而产生的上述构造物的 响应转换为第二数字信号的步骤； 将通过仅将上述另一个超声波施加到上述同心双重压电转换器而产生的上述构造物 的响应转换为第三数字信号的步骤；及 对于从上述第一数字信号中去除上述第二数字信号和上述第三数字信号而得到的信 号进行同步解调而判断上述构造物有无裂痕的步骤。7. 根据权利要求6所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的疲劳裂痕测量方法， 其特征在于， 判断上述构造物有无裂痕的步骤还包括如下步骤： 连续改变上述超声波的频率而生成上述一次调制信号，将按照各个频率而生成的一次 调制信号结合而生成第一边带频谱，并根据所生成的第一边带频谱判断上述构造物有无裂 痕。8. -种利用非线性超声波调制技术的构造物的疲劳裂痕测量系统，其特征在于，该疲 劳裂痕测量系统包括： 低频生成部，其根据第一控制信号，生成低频的超声波； 高频生成部，其根据第二控制信号，生成高频的超声波； 第一压电转换器，其附着于上述构造物而将上述低频的超声波施加到上述构造物； 第二压电转换器，其附着于上述构造物而将上述高频的超声波施加到上述构造物； 第三压电转换器，其将根据上述超声波而产生的构造物的响应转换为电信号； 数字转换器，其将上述第三压电转换器的输出转换为数字信号； 控制部，其控制上述第一控制信号和上述第二控制信号的激活时间；及 数字信号处理部，其从上述数字转换器的输出，去除线性响应和高谐波响应，并进行同 步解调，从而作为上述构造物的疲劳裂痕信息而输出。9. 根据权利要求8所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的疲劳裂痕测量系统， 其特征在于， 上述控制部对上述低频生成部和高频生成部的信号输出时间进行控制，以使改变上述 低频生成部的输出频率或高频生成部的输出频率或向上述构造物施加低频和高频全部或 仅施加低频或仅施加高频。10. -种利用非线性超声波调制技术的构造物的无线诊断装置，其特征在于，该无线诊 断装置包括： 频率生成部，其输出彼此不同的频率的激励信号和探测信号； 压电转换部，其将上述激励信号和上述探测信号施加到构造物而引发振动，并以电信 号输出上述构造物的响应； 数字转换器，其将上述压电转换部的输出转换为数字信号； 数字信号处理部，其对上述数字转换器的输出进行线性信号去除（linear response subtraction)及同步解调而生成第一边带频谱；及 无线传送部，其将上述第一边带频谱无线传送到远处的检查系统。11. 根据权利要求10所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的无线诊断装置，其 特征在于， 上述数字信号处理部包括： 线性信号去除部，其从施加上述激励信号和上述探测信号全部时的上述数字转换器的 输出中去除仅施加上述激励信号时的上述数字转换器的输出和仅施加上述探测信号时的 上述数字转换器的输出；及 同步解调部，其对上述线性信号去除部的输出进行同步解调而生成一次调制信号。12. 根据权利要求10所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的无线诊断装置，其 特征在于， 上述数字信号处理部还包括： 第一边带频谱（first sideband spectrogram)生成部，其将在规定频率区间内连续改 变上述激励信号的频率或上述探测信号的频率而获得的各个频率的一次调制信号结合而 生成第一边带频谱。13. 根据权利要求10所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的无线诊断装置，其 特征在于， 上述控制部将上述第一边带频谱中的与具备最大值的一次调制信号对应的频率设定 为上述激励信号的频率和上述探测信号的频率。14. 根据权利要求10所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的无线诊断装置，其 特征在于， 上述压电转换部包括： 第一压电转换器，其附着于上述构造物而将上述激励信号施加到上述构造物； 第二压电转换器，其附着于上述构造物而将上述探测信号施加到上述构造物；及 第三压电转换器，其将根据上述激励信号和上述探测信号而产生的构造物的响应转换 为电信号。15. 根据权利要求10所述的利用非线性超声波调制技术的构造物的无线诊断装置，其 特征在于， 上述激励信号的频率为IOkHz~20kHz，上述探测信号的频率为80kHz~IlOkHz。
【专利摘要】本发明涉及构造物的安全诊断方法，其特征在于，包括：施加所有彼此不同的频率信号而使构造物振动的步骤；将通过上述振动而产生的上述构造物的响应转换为数字信号的步骤；从上述数字信号去除上述频率信号的高谐波响应和线性响应而进行同步解调，从而生成一次调制信号的步骤；连续变化上述彼此不同的频率信号的频率而提取一次调制信号，并按照频率而结合一次调制信号来生成第一边带频谱(first？sideband？spec-trogram)的步骤；及根据上述第一边带频谱，判断上述构造物有无裂痕的步骤，即便施加到构造物的超声波的功率显著小于以往技术，也能够精密地判断有无损伤，因此能够减少功耗。
【IPC分类】G01B17/04, G01N29/14
【公开号】CN105164493
【申请号】CN201380076095
【发明人】孙勋, 林亨真, 梁秀荣, 刘沛沛
【申请人】韩国科学技术院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2013年12月23日
【公告号】WO2014178518A1