基于多模态超声的螺栓状态探测装置及制备方法

本发明涉及智能螺栓技术领域，涉及基于多模态超声的螺栓状态探测装置及制备方法，包括：多模态超声探头，其集成于螺栓本体内部或与其实现声学耦合，其包括基板，以及设置在基板上的横波压电元件和纵波压电元件，压电元件均配置有上下电极，协同工作以产生并接收相应的横波与纵波超声信号，用于精确探测螺栓本体的服役状态，在压电元件与螺栓本体之间设置了多层声阻抗匹配结构，以优化两者间的声能传递效率，通过连接结构将所有压电元件的上、下电极产生的电信号可靠引出。本发明通过将此微型化的多模态超声探头集成于螺栓内部，并结合优化的声阻抗匹配与封装工艺，从而实现了对螺栓预紧力、松动状况等关键状态进行全面、精确且便捷的原位监测。