(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210661397.3 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 东南大学 地址 211100 江苏省南京市江宁区东 南大 学路2号 (72)发明人 张培伟　曹蔚　费庆国　柳友志　 徐培飞　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 专利代理师 王雪 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测 装置及测定方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于毫米波的复合材料 损伤原位检测装置及测定方法， 装置包括底座、 支撑机构、 喇叭天线机构、 丝杠传动机构、 夹持机 构、 矢量网络分析仪机构， 丝杆传动机构通过转 动手轮带动螺母座进行上下移动， 同时带动L型 连接块进行移动， L型连接块、 上活动横梁、 夹持 机构相互连接， 下活动横梁通过锁止块进行固 定， 进而带动了两个夹具组件相互远离或靠近运 动， 能够实现复合材料的实时拉伸 或压缩； 矢量 网络分析仪机构通过同轴线将矢量网络分析仪 与喇叭天线相连， 向复合材料辐射毫米波， 实现 对复合材料的检测。 该原位检测装置能够基于毫 米波对复合材料内部缺陷进行原位实时检测， 结 构简单、 运行平稳、 使用方便 。 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 CN 115266326 A 2022.11.01 CN 115266326 A 1.一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测装置， 其特征在于： 包括底座(1)、 支撑机 构(2)、 喇叭天线机构(3)、 待测件夹持机构(6)、 丝杆传动机构(4)和矢量网络分析仪(7)， 所 述支撑机构(2)包括纵梁(21)、 固定横梁、 上 活动横梁(24)、 下活动横梁(25)、 导轨(26)和滑 块(27)， 所述纵梁(21)固定连接在所述底 座(1)上， 所述固定横梁固定连接在两根纵梁(21) 之间， 所述导轨(26)沿着纵梁(21)的内侧固定设置在固定横梁的下方， 所述上活动横梁 (24)和下活动横梁(25)通过滑块(27)活动 连接在导轨(26)上， 所述待测件夹持机构(6)设 置有两组， 分别固定连接在上活动横梁(24 )和下活动横梁(25)上， 用来夹持固定待测件 (5)， 所述丝杆传动机构(4)的一端固定连接在所述固定横梁上， 一端固定连接在所述上活 动横梁(24)上， 能够带动上 活动横梁(2 4)沿着导轨(26)上下移动， 所述喇叭天线机构(3)分 别相对设置在支撑机构(2)的两侧并固定在底座(1)上， 所述矢量网络分析仪(7)通过同轴 线(8)与喇叭天线机构(3)相连接 。 2.根据权利要求1所述一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测装置， 其特征在于： 所 述丝杆传动机构(4)包括手轮(41)、 固定支座(42)、 丝杆(43)、 螺母座(44)、 支撑支座(45)和 L型连接块(46)， 所述固定横梁包括上固定横梁(22)和下固定横梁(23)， 所述固定支座(42) 和支撑支座(45)分别固定连接在所述上固定横梁(22)和下固定横梁(23)上， 所述丝杆(43) 的上端与所述手轮(41)螺纹连接， 下端固定连接所述螺母座(44)， 所述L型连接块(46)的一 端连接螺母座(4 4)， 一端连接所述上活动横梁(2 2)。 3.根据权利要求2所述一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测装置， 其特征在于： 所 述待测件夹持机构(6)包括夹具(62)、 压紧平板(63)、 缓冲平板(64)和连接螺栓(61)， 所述 夹具(62)包括相互连接的圆柱杆(621)和夹头(622)， 所述夹头(622)上设置有两级凹槽， 包 括第一凹槽(623)和第二凹槽(624)， 所述第二凹槽(624)设置在所述第一凹槽(623)内， 待 测件(5)的两端能够与第二凹槽(624)相配合， 所述压紧平板(63)螺栓连接在第一凹槽 (623)内， 所述 缓冲平板(64)设置在所述待测件(5)和压紧平板(63)之间， 所述圆柱杆(621) 一端设有螺纹孔， 另一端焊接在夹头(622)上， 所述连接螺栓(61)的一端与圆柱杆(621)螺 纹连接， 一端固定连接在上活动横梁(24)或下活动横梁(25)上。 4.根据权利要求3所述一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测装置， 其特征在于： 所 述连接螺栓(61)包括相互连接的圆片(611)和螺纹杆(612)， 所述圆片(611)上设置有螺纹 孔， 与上活动横梁(24)或下活动横梁(25)螺栓连接， 所述螺纹杆(612)和所述圆柱杆(621) 螺纹连接 。 5.根据权利要求1所述一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测装置， 其特征在于： 所 述喇叭天线机构(3)包括相互连接的喇叭天线(31)和支撑支架(32)， 所述支撑支架(32)固 定连接在所述底座(1)上。 6.根据权利要求1所述一种基于毫米波的复合材料损伤原位检测装置， 其特征在于： 所 述下活动横梁(25)与导轨(26)之间设置有锁止块(28)， 所述锁止块(28)能够固定下 活动横 梁(25)和导轨(26)之间的相对位置 。 7.一种基于毫米波的复合材料损伤测定方法， 利用权利要求1 ‑6任一项所述的一种基 于毫米波的复合材 料损伤原位检测装置， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 将待测件(5)用待测件夹持机构(6)夹持固定住； S2： 通过调整丝杆传动机构(4)， 使得待测件(5)正对喇叭天线机构(3)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115266326 A 2S3： 通过动力源以及控制系统， 矢量网络分析仪(7)作 为辐射源通过一侧的喇叭天线机 构(3)向待测件(5)发射毫米波， 由另一侧的喇叭天线机构(3)接收透波信号并传递回矢量 网络分析仪(7)； S4： 固定下活动横梁(25)， 通过调整丝杆传动机构(4)改变上活动横梁(24)的位置， 从 而实现待测件(5)的原位拉伸或压缩； S5： 重复S3、 S4 直至测定结束。 8.根据权利要求7所述一种基于毫米波的复合材料损伤测定方法， 其特征在于： 所述喇 叭天线机构(3)发射的毫米波的波形为 为步进调频 连续波， 接收的回波信号 为透射波。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115266326 A 3