實驗名稱：壓電超聲(sheng)導波(bo)無損檢測實驗

　　研究方(fang)(fang)向：作為(wei)現代工業領(ling)域(yu)中不(bu)可或(huo)缺的(de)(de)輸(shu)送工具(ju)，管(guan)(guan)道(dao)在石油化工、發電系統、鋼(gang)鐵(tie)冶金、核工業等(deng)(deng)眾多(duo)(duo)領(ling)域(yu)中發揮著重要作用。管(guan)(guan)道(dao)壁厚是評估管(guan)(guan)道(dao)結(jie)構健(jian)康程度(du)的(de)(de)重要參數。為(wei)確(que)保管(guan)(guan)道(dao)系統的(de)(de)正(zheng)常運行，必須(xu)對管(guan)(guan)道(dao)壁厚進(jin)行定期(qi)(qi)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)或(huo)長(chang)期(qi)(qi)在線(xian)監(jian)測(ce)(ce)。隨著工業技術(shu)和(he)(he)生產要求(qiu)的(de)(de)不(bu)斷提高，常規的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)壁厚檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)如(ru)超聲法(fa)(fa)(fa)、漏磁法(fa)(fa)(fa)、渦流法(fa)(fa)(fa)等(deng)(deng)傳統檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)在面(mian)對高溫高壓等(deng)(deng)復(fu)雜工況(kuang)時(shi)，在適(shi)應性(xing)和(he)(he)精(jing)度(du)上(shang)逐漸(jian)顯露出局(ju)限和(he)(he)不(bu)足之(zhi)處。因此(ci)，開發更(geng)準確(que)和(he)(he)高效的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)壁厚檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)技術(shu)成為(wei)當前研究的(de)(de)焦點(dian)。而基于超聲導波(bo)(bo)的(de)(de)無損檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)通過將超聲波(bo)(bo)引導到管(guan)(guan)壁內部，能夠準確(que)全面(mian)地評估管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)腐(fu)蝕、缺陷等(deng)(deng)結(jie)構健(jian)康狀況(kuang)，這種方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)使(shi)得(de)對特(te)殊工況(kuang)(例(li)如(ru)高溫高壓環(huan)境)下的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)壁厚進(jin)行檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)和(he)(he)長(chang)期(qi)(qi)監(jian)測(ce)(ce)成為(wei)可能。相較于超聲導波(bo)(bo)中的(de)(de)Lamb波(bo)(bo)，水平(ping)剪切(qie)波(bo)(bo)在平(ping)板和(he)(he)管(guan)(guan)道(dao)結(jie)構中具(ju)有模態轉換少、不(bu)易(yi)頻散和(he)(he)不(bu)易(yi)衰減的(de)(de)特(te)點(dian)，這些優點(dian)使(shi)得(de)SH波(bo)(bo)成為(wei)更(geng)加理想的(de)(de)研究對象，并(bing)在近年來的(de)(de)高溫厚度(du)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)領(ling)域(yu)受到國內外研究者越來越多(duo)(duo)的(de)(de)關(guan)注。

　　實驗目的：驗證SH波在實(shi)際條件下(xia)的(de)傳播特性，為后(hou)續(xu)實(shi)驗做論證和鋪墊。

　　測試設備：高壓(ya)放大器、信號發生器、示波(bo)器、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)矩形波(bo)導條、激發探(tan)頭、接收探(tan)頭等。

　　實驗過程：將四(si)臺ATA-2022B高(gao)(gao)(gao)壓(ya)放(fang)(fang)大(da)(da)器進行級聯，通(tong)(tong)過信(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器產生(sheng)脈沖信(xin)(xin)號(hao)至四(si)臺高(gao)(gao)(gao)壓(ya)放(fang)(fang)大(da)(da)器8個信(xin)(xin)號(hao)輸入端，四(si)臺放(fang)(fang)大(da)(da)器可同(tong)步控制，設置主(zhu)機參數同(tong)時三臺從機同(tong)步主(zhu)機參數設置從而(er)控制高(gao)(gao)(gao)壓(ya)放(fang)(fang)大(da)(da)器8個通(tong)(tong)道(dao)的(de)(de)輸出。經(jing)由高(gao)(gao)(gao)壓(ya)放(fang)(fang)大(da)(da)器將激勵信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)峰峰值(zhi)無失(shi)真地放(fang)(fang)大(da)(da)后得到(dao)幅(fu)值(zhi)為(wei)200Vpp，頻(pin)率(lv)500kHz的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)加(jia)載(zai)到(dao)激勵探(tan)頭，八組信(xin)(xin)號(hao)有時間延遲，施加(jia)到(dao)壓(ya)電陣(zhen)列(lie)上可以(yi)激發出指定模態的(de)(de)導波(bo)，同(tong)時用示波(bo)器觀察接受(shou)探(tan)頭的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)，研究導波(bo)在(zai)波(bo)導條(tiao)中的(de)(de)傳輸特性(xing)。

　　實驗框圖：

　　圖(tu)1：壓電超聲導波(bo)無(wu)損檢實驗框圖(tu)

　　實驗結果：

　　圖2：激勵(li)接(jie)收信號圖

　　為了便于觀察(cha)接收信號(hao)(hao)曲線(xian)(xian)，將0~130μs時域區間內(nei)的(de)信號(hao)(hao)曲線(xian)(xian)進行局部放大處理，得到如(ru)圖2所示的(de)激(ji)(ji)勵信號(hao)(hao)與(yu)首次接收信號(hao)(hao)的(de)曲線(xian)(xian)圖像(xiang)。根據激(ji)(ji)勵信號(hao)(hao)與(yu)首次接收信號(hao)(hao)峰值對應的(de)時間間隔，可以計算(suan)出實驗激(ji)(ji)勵所得SH0導(dao)波波速為3134.18m/s。

　　選擇該高壓(ya)放大器的原因(yin)：可(ke)實(shi)現主從機級(ji)聯、多通道輸出、電壓(ya)精準度(du)高、帶寬高、輸出波形好、操(cao)作簡(jian)單、調節(jie)方便。

　　高壓放大器推薦：ATA-2022B

　　圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

　　本資料由Aigtek安(an)泰電子(zi)(zi)整理發布(bu)，更多案例及產品(pin)(pin)詳情請(qing)持(chi)續關注我們。西安(an)安(an)泰電子(zi)(zi)Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品(pin)(pin)線，且具有相當規模(mo)的儀器設備供應商(shang)，樣機都支持(chi)免費(fei)試(shi)用(yong)。如想(xiang)了(le)解更多高壓放大器等產品(pin)(pin)，請(qing)持(chi)續關注安(an)泰電子(zi)(zi)官網hkdyw.cn或(huo)撥(bo)打029-88865020。