本發(fā)明屬于復合材料無損檢測領域，具體涉及一種用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法。

背景技術：

1、公開號為cn111239166a，主題名稱為碳纖維纏繞復合材料氣瓶缺陷的微波檢測方法的發(fā)明專利申請，其ipc分類號為g01n22/02，其技術方案公開了“碳纖維纏繞復合材料氣瓶缺陷的微波檢測方法包括如下步驟，s1：氣瓶的準備，制作瓶身無缺陷、含有孔隙、裂紋、分層或脫粘中一種或多種缺陷的纖維纏繞復合材料的氣瓶試樣；s2：確定最佳檢測頻率，采用頻率掃描的方法對無缺陷瓶身掃描測定氣瓶瓶身材料的特征頻率，并將此頻率作為對氣瓶瓶身缺陷檢測的最佳檢測頻率；s3：在最佳檢測頻率下，使用波導探頭對含有缺陷的氣瓶掃描檢測，并根據(jù)缺陷記錄相應的反射系數(shù)的變化，將反射系數(shù)的變化結果歸集建立常規(guī)缺陷特征反射系數(shù)數(shù)據(jù)庫；s4：缺陷種類的確定，在最佳檢測頻率下，使用波導探頭對待檢測的氣瓶瓶身進行掃描檢測，觀察反射系數(shù)的變化并使反射系數(shù)與反射系數(shù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)進行比對，確定缺陷的種類；s5：缺陷位置的確定，在檢測到存在缺陷時，記錄此時波導探頭的位置信息為缺陷位置”。

2、由此可見，以上發(fā)明專利申請，已經(jīng)公開了將微波檢測應用于復合材料的其中一種技術方案。然而，以上發(fā)明專利申請的技術方案，側重于碳纖維纏繞復合材料的氣瓶，也就是在金屬或非金屬內(nèi)膽上纏繞高強度碳纖維制造而成的氣瓶。與本申請的纖維增強復合材料相比，碳纖維纏繞復合材料的氣瓶并不具備本申請的纖維增強復合材料的以下特點：碳纖維纏繞復合材料氣瓶是一種高壓儲氣瓶，以碳纖維作為增強材料，通過纏繞的方式固定在氣瓶的內(nèi)膽上，這種復合材料的制造工藝和材料結構具有特殊性。而本發(fā)明的纖維增強復合材料是一種通用的材料形式，它由玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等增強纖維與樹脂或其他基體復合而成，可以制成各種形狀和尺寸的型材，用于構建結構部件或作為其他產(chǎn)品的增強材料，具有非常廣泛的應用范圍。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的狀況，克服以上缺陷，提供一種用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法。

2、本發(fā)明采用以下技術方案，用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，包括以下步驟：

3、步驟p1：設置費米天線，用于發(fā)射和接收微波信號；

4、步驟p2：設置矢量網(wǎng)絡分析儀，作為微波源；

5、步驟p3：基于費米天線和矢量網(wǎng)絡分析儀分析反射的微波信號，預先確定纖維增強復合材料的工作頻帶，以反射系數(shù)s11為依據(jù)進行纖維增強復合材料中的脫粘缺陷檢測。

6、作為以上技術方案的優(yōu)選技術方案，費米天線被印刷于低介電常數(shù)的薄介電基板。

7、作為以上技術方案的優(yōu)選技術方案，費米天線設有彎曲的漸縮端，使得在費米天線加載正弦波波紋。

8、作為以上技術方案的優(yōu)選技術方案，費米天線包括饋電結構、若干個漸變槽結構和若干個漸縮槽結構，漸變槽結構和漸縮槽結構相鄰且間隔設置。

9、本發(fā)明公開的用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，其有益效果在于：

10、1.適合介電材料檢測：微波無損檢測方法適合對纖維增強復合材料等介電材料進行檢測。

11、2.天線性能優(yōu)越：使用費米天線作為微波探頭，具有窄波束、寬帶寬、工作帶寬寬、工作模式穩(wěn)定、小尺寸等特點，平面設計利于在便攜式設備中應用，通過加載特定結構可增強靈敏度和分辨率。

12、3.有效檢測缺陷：能夠準確檢測出纖維增強復合材料中的脫粘、孔洞、裂紋、夾砂等缺陷，通過s11值的變化清晰反映缺陷情況。

技術特征：

1.一種用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，其特征在于，費米天線被印刷于低介電常數(shù)的薄介電基板。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，其特征在于，費米天線設有彎曲的漸縮端，使得在費米天線加載正弦波波紋。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，其特征在于，費米天線包括饋電結構、若干個漸變槽結構和若干個漸縮槽結構，漸變槽結構和漸縮槽結構相鄰且間隔設置。

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，包括以下步驟：步驟P1：設置費米天線，用于發(fā)射和接收微波信號；步驟P2：設置矢量網(wǎng)絡分析儀，作為微波源；步驟P3：基于費米天線和矢量網(wǎng)絡分析儀分析反射的微波信號，預先確定纖維增強復合材料的工作頻帶，以反射系數(shù)S<subgt;11</subgt;為依據(jù)進行纖維增強復合材料中的脫粘缺陷檢測。本發(fā)明公開的用于纖維增強復合材料缺陷識別的微波頻率掃描方法，其有益效果在于，微波無損檢測方法適合對纖維增強復合材料等介電材料進行檢測，能夠準確檢測出纖維增強復合材料中的脫粘、孔洞、裂紋、夾砂等缺陷，通過S<subgt;11</subgt;值的變化清晰反映缺陷情況。

技術研發(fā)人員：潘金平,譚連江,朱潮明,胡健,朱志華,熊慶晴,蔣艷春
受保護的技術使用者：嘉興市特種設備檢驗檢測院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9