[发明专利]一种金属裂纹检测传感器及金属裂纹特征提取方法

权利要求书

1.一种金属裂纹检测传感器，其特征在于，包括介质基板(1)、微带传输线(2)以及谐振单元(3)；其中：

所述微带传输线(2)设于所述介质基板(1)的上表面，用于激励所述谐振单元(3)、产生均匀场及行波；所述谐振单元(3)呈周期性等距分布于所述微带传输线(2)的侧位，与所述微带传输线(2)相连，用于产生通频带以及TM₀₁模；所述介质基板(1)的底部设有向待检测金属耦合能量的开放结构。

2.根据权利要求1所述的金属裂纹检测传感器，其特征在于，所述谐振单元(3)由传输线支节和贴片组成，所述贴片通过所述传输线支节连接所述微带传输线(2)。

3.根据权利要求1所述的金属裂纹检测传感器，其特征在于，所述谐振单元(3)设于所述微带传输线(2)的单侧。

4.根据权利要求1所述的金属裂纹检测传感器，其特征在于，所述谐振单元(3)设于所述微带传输线(2)的两侧。

5.根据权利要求3所述的金属裂纹检测传感器，其特征在于，两侧谐振单元(3)之间相互对齐分布。

6.根据权利要求3所述的金属裂纹检测传感器，其特征在于，两侧谐振单元(3)之间非对齐分布。

7.一种基于权利要求1至6所述金属裂纹检测传感器实现的金属裂纹特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01，将所述金属裂纹检测传感器放置于待检测金属上，使所述微带传输线(2)产生均匀场及行波同时激励所述谐振单元(3)，所述谐振单元(3)产生通频带以及TM₀₁模；

S02，运用网络分析仪采集不同裂纹深度的正向传输系数；

S03，根据所述正向传输系数计算出对应的衰减系数；

S04，计算选定频段内衰减常数的平均值，根据所述衰减常数的平均值获取待检测金属裂纹的剖面特征。

8.根据权利要求7所述的金属裂纹检测方法，其特征在于，所述步骤S03中通过以下公式计算出对应的衰减系数α：

其中，为所述正向传输系数，m为单侧谐振单元(3)的数量，l为所述谐振单元(3)的长度。