申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2022-07-29

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115266686B

主分类号：G01N21/71

分类号：G01N21/71;G01N29/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明公开了一种融合应力波冲击波诊断的LIBS优化系统及方法，包括：采集检测对象在当前参数下经过连续脉冲烧蚀后的冲击波信号、应力波信号以及检测对象的光谱信号；对光谱信号进行预处理，得到当前参数下检测对象的光谱强度；对冲击波信号和应力波信号进行处理，得到当前参数下的冲击波强度和应力波强度；调整优化变量，直至完成光谱增强措施或者系统参数的优化测量与诊断。本发明通过引入环境介质中的冲击波测量及靶面的应力波测量，为优化过程增加另外两个维度的信息；且根据测量的冲击波强度和应力波强度，能够直观认识到入射激光能量中冲击波传播和靶内机械应力传播部分的占比大小，避免了参数的盲目调试，提高了优化结果的科学性和可说服性。

主权项：1.一种融合应力波冲击波诊断的LIBS优化方法，其特征在于，包括以下步骤：采集检测对象在当前参数下经过连续脉冲烧蚀后的冲击波信号、应力波信号以及检测对象的光谱信号，具体方法如下：在检测对象的靶面上空距离烧蚀点x处固定第一压电超声换能器A1，从侧向收集冲击波信号Φ1；在靶面距烧蚀点y处固定第二压电超声换能器A2，测量沿着靶面传播的应力波信号Φ2；再将第一压电超声换能器A1和第二压电超声换能器A2连接到示波器上，其中，x为第一压电超声换能器A1的安装距离，y为第二压电超声换能器A2的安装距离；利用示波器记录每个参数下连续N发脉冲烧蚀后的冲击波信号Φ1和应力波信号Φ2波形；利用光谱仪测量目标元素光谱信号Φ3；对光谱信号进行预处理，得到当前参数下检测对象的光谱强度；对冲击波信号和应力波信号进行处理，得到当前参数下的冲击波强度和应力波强度；调整优化变量，直至完成光谱增强措施或者系统参数的优化测量与诊断，具体方法如下：选定优化变量A的初始优化区间[a,b]，其中a为优化变量A的最小值，b为优化变量A的最大值，一共均匀设置n组优化值，则第i次测试的冲击波强度为E1i，第i次测试的应力波强度为E2i，第i次测试的光谱强度E3i，第i次测试所设优化变量A的值Si为：Si＝a+b-a×i-1n-1其中，i＝1,2,…,n；从i＝1开始测试，若第2次测试测得E32≥第1次测试测得E31，且E12≥E11，同时E22≥E21，则i继续以1为步长增大；否则向下或向上更换优化范围为[c,a]或[b,d]，其中ca，bd；重新从i＝1开始比较，直到第i+1次测试测得E3i+1第i次测试测得E3i，且E1i+1E1i，同时E2i+1E2i，则第i次测试时设置的Si为优化变量A的最优值。

全文数据：

权利要求：

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