基于SSPPs传感器的金属凹槽填充工件检测

提出了一种基于液体开关控制的人工表面等离激元传感器,用于检测金属凹槽填充密度。该传感器由液体开关控制器和功分结构组成。液体开关由塑料管和带水的注射器组成,固定在SSPPs传感器的分支结构上。塑料管内充满水时,支路不能传输信号,这称为“OFF”状态。相反,塑料管内无水时称为“ON”状态。通过切换传感器支路的“ON”或“OFF”状态,可以控制SSPPs传感器的传感区域。该检测方法是基于凹槽填充质量变化引起的SSPPs传感器反射系数的变化,通过切换支路状态,可以检测各支路下方是否存在填充质量问题。实验结果表明,SSPPs传感器可以有效检测10 mg填充变化,可用于实现批量生产工件的快速筛选。

一种基于微带天线的金属表面裂纹的检测

金属材料广泛应用于航空航天、机械、交通运输等领域。长期工作在极端环境如高温高压下的金属材料极易产生裂纹而影响产品性能,从而造成经济损失。金属材料表面缺陷往往掩盖在涂层下方,肉眼无法识别,而微波无损检测技术拥有较强的穿透能力,可以穿透覆盖在金属表面的介电材料对金属表面的缺陷实现快速、有效地检测。设计了一种基于微带天线的传感器对金属表面的裂纹进行检测。研究发现S11曲线与金属表面缺陷有紧密联系,从S11曲线的峰值之间的距离可以快速定量地判断缺陷的宽度信息。研究结果表明,该微带天线传感器能精确、迅速地获取金属表面裂纹信息,为实现对金属表面健康状况评估提供了一种简单有效的方法。