基于气体基压电复合材料的线聚焦空耦超声传感器研制与应用

来源期刊：复合材料学报2018年第3期

论文作者：何存富 李永坤 吕炎 刘秀成 吴斌

文章页码：653 - 660

关键词：太阳能电池;压电复合材料;线聚焦;Lamb波;相关系数;

摘    要：空气耦合式超声检测技术因具有非接触、无损伤等特点,被广泛应用于材料的非接触检测。本文从晶硅太阳能电池的实际检测需求出发,设计并制作了一种气体基线聚焦空气耦合(空耦)式超声传感器,与传统的聚合物基空气耦合(空耦)式超声传感器相比,气体基线聚焦空耦传感器利用了3D打印技术将聚合物基框架改进为镂空结构,进一步降低了压电复合材料的声阻抗。所研制的传感器中心频率约为150kHz,聚焦半径为20mm,孔径为28mm。对传感器进行了激励接收性能测试,并采用空耦超声Lamb波检测技术,对含有裂纹缺陷的单晶硅太阳能电池片进行非接触式检测,通过分析接收信号的幅值信息并利用相关系数法,完成了对裂纹缺陷的检出和定位,实现了气体基线聚焦空耦传感器在缺陷检测中的应用。