高壓放大器在驅動壓電陶瓷進行鋁板無損檢測中的應用研究
想要達成在不損(sun)害或不影(ying)響被測(ce)對象使用性能及自身性質(zhi)的前提下,對被測(ce)對象內(nei)部進行(xing)缺陷,結(jie)構,失效分析,就得用到無損(sun)檢測(ce)(Non Destructive Testing)技術,最(zui)常用的無(wu)(wu)損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)方法有很多,目前常用的是(shi)超聲無(wu)(wu)損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)、射(she)線無(wu)(wu)損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)、渦流無(wu)(wu)損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)、磁粉(fen)無(wu)(wu)損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)、滲透無(wu)(wu)損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)。今天我們主要來講一下超聲無損檢測以及高壓放大器在驅動壓電陶瓷進行鋁板無損檢測中的應用。
超聲無(wu)損(sun)檢測,簡稱(cheng)UT,是(shi)利用超聲波技術進(jin)行(xing)部件(jian)探測工作的,這種方式具有良好(hao)的穿透性、方向性,不影響被檢(jian)對(dui)象使用性能,能對(dui)不透明材(cai)料(liao)內部結構精(jing)(jing)準成像,無論是(shi)金屬(shu)、非金屬(shu)還是(shi)復合材(cai)料(liao)都可(ke)以檢(jian)測,我們可(ke)以借助(zhu)耦合劑連接(jie)檢(jian)測對(dui)象從而(er)(er)實現精(jing)(jing)準缺陷定位,而(er)(er)且(qie)他(ta)對(dui)于(yu)對(dui)面積型缺陷很敏感。
他的原理是(shi)通過檢(jian)測超(chao)聲波的回(hui)波信(xin)號,來判斷損傷(shang)在檢(jian)測試(shi)件中的具(ju)體位置、深度(du)和形狀等信(xin)息。具(ju)體做法是(shi)利用壓(ya)(ya)電陶(tao)瓷的逆壓(ya)(ya)電效應,使(shi)產(chan)生的超(chao)聲信(xin)號穿過試(shi)件,來獲(huo)得回(hui)聲信(xin)號,從(cong)而達到無損探傷(shang)的目的。
本次實(shi)驗設(she)備:
ATA-2021B高(gao)壓放大器、信(xin)號(hao)發生器、壓(ya)電陶瓷以及被測件鋁板
實(shi)驗過(guo)程:
我們先把(ba)整個(ge)實驗系統搭建起來,信號發(fa)生器連接功(gong)放(fang),功(gong)放(fang)呢連接發(fa)射壓電陶瓷,再找兩個(ge)示波器的探頭 分別連接接收壓(ya)電陶(tao)瓷(ci)和(he)(he)發射壓(ya)電陶(tao)瓷(ci)到示波器,這里需(xu)要(yao)主要(yao)注意(yi)的(de)是,我們(men)需(xu)要(yao)使用耦合(he)(he)劑(ji)將壓(ya)電陶(tao)瓷(ci)和(he)(he)鋁板貼合(he)(he)緊密。

下面呢,我們開始參數設置(zhi) ,信號發生器輸(shu)出阻抗(kang)我們(men)選擇(ze)50Ω,然后(hou)(hou)我(wo)們選(xuan)擇(ze)漢寧(ning)窗調制的(de)正(zheng)弦波(bo),然后(hou)(hou)選(xuan)擇(ze)脈沖模式,設(she)置(zhi)(zhi)突(tu)發的(de)周期時(shi)間為(wei)5s,然后(hou)(hou)我(wo)們再來(lai)設(she)置(zhi)(zhi)一下(xia)采樣率和(he)電壓,然后(hou)(hou)輸入電阻(zu)50Ω,增益倍數(shu)設(she)置(zhi)(zhi)為(wei)50倍,然后(hou)(hou)設(she)置(zhi)(zhi)示波(bo)器單次觸(chu)發,然后(hou)(hou)功放輸出。

實(shi)驗結(jie)果(guo):
可以看到我(wo)們捕捉到了兩組信號,然后(hou)我(wo)們的(de)對比(bi)看一(yi)下(xia),黃(huang)色(se)(se)(se)的(de)是我(wo)們發(fa)射(she)壓(ya)電陶(tao)瓷(ci)的(de)波(bo)形,然后(hou)綠色(se)(se)(se)的(de)是接受壓(ya)電陶(tao)瓷(ci)的(de)波(bo)形,很明顯綠色(se)(se)(se)波(bo)形采集到了鋁(lv)板(ban)損傷的(de)回波(bo)的(de)。

那到這里呢,我們功放(fang)的(de)任務(wu)就完成了,如果要進一步知道鋁板的(de)損傷位(wei)置(zhi),我們還需要在上(shang)位(wei)機(ji)上(shang),進行大量的(de)計(ji)算。


ATA-2000系列高(gao)壓放(fang)大器(qi),帶(dai)寬可達1MHz,最大輸出(chu)電壓達1600Vpp(±800Vp),最大輸出功率達60Wp,電流達500mAp,主要應(ying)用(yong)于(yu)壓(ya)電陶瓷、超聲無損檢(jian)測、電磁驅動、微流控、介電材料研究等領(ling)域。
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