實驗名稱：功率放大器基于lamb波(bo)時間反轉法的脫粘(zhan)缺(que)陷成像仿(fang)真研究

實(shi)(shi)驗目的：在實(shi)(shi)際的大型固(gu)體火箭發動機結構中，復合(he)材(cai)料殼(ke)體曲率較小，玻璃纖維也以(yi)一(yi)定規律進行鋪層，且(qie)脫粘是復合(he)材(cai)料殼(ke)體/絕熱層界面間主要的缺陷形式，設計制備層狀板結構的脫粘試件，并結合前文時間反轉方法的理論基礎及構建的干耦合Lamb波檢測平臺，開展脫粘缺陷成像的仿真及實驗研究。

實(shi)驗設備(bei)：干耦合探頭、任意信號發生器、ATA-4051高壓功率放大器、多(duo)通道示(shi)波器、計(ji)算機等(deng)。

實驗過程：

硬件設備的搭建：

干耦合Lamb波檢測硬件系統主要由干耦合探頭、任意信號發生器、功率放大器、多通道示波器、計算機及相應檢測軟件組成。

干耦合超(chao)聲(sheng)成像檢測系統原理圖

      干(gan)耦合超(chao)聲檢測系統工作原(yuan)理如圖所(suo)示，首(shou)先由計算機(ji)上位軟件ArbExpress通過兩種方式編譯波形: (1 )利用函數編輯器輸入波形的函數表達式； (2)導入(ru)離散(san)數(shu)據(ju)列。這兩(liang)種方式在時間反轉過程中都將用到(dao)，原始(shi)激勵(li)波(bo)(bo)形需根據(ju)具(ju)體函(han)數(shu)表(biao)達式編(bian)譯(yi)，使發(fa)射探頭得到(dao)正確(que)良好(hao)的觸發(fa)，時間反轉信號二次(ci)加載時則需要導入(ru)離散(san)數(shu)據(ju)列。然后發(fa)送編(bian)譯(yi)波(bo)(bo)形至信號發(fa)生器，設定好(hao)原始(shi)激勵(li)波(bo)(bo)形的頻率(lv)、幅值等參數(shu)，由功率放大(da)器(qi)對原(yuan)始波形(xing)進(jin)行增益放(fang)大才能達到要求(qiu)。將放(fang)大后的信號加載至干耦(ou)合發(fa)射探頭(tou)，在(zai)板狀檢測試(shi)件中激(ji)勵出Lamb波，接收探頭將會接收到響應信號，并將其發送至多通道示波器，最后在LabVIEW環境下讀取各通道檢測數據，并對結果進行后處理。

實驗結果：

六探(tan)頭缺(que)陷實驗成像

(1)從圖5.13中可以看出，檢測探頭位置清晰可見，損傷區域與未損傷區域對比明顯。制作的檢測試件中缺(que)陷中心位置為(400,400),橫向范圍為390~430mm,縱向范圍為380~420mm，根據無基準損傷成像方法實驗得到的閾值化圖像中顯示出兩個缺陷;

(2)檢測試件中預制缺陷的形狀為三角形，而損傷成像中邊緣較模糊，尚不能分辨出缺陷的具體形狀;

(3)損傷成像中存在多個比缺陷區域亮度稍低的虛像，形成過渡帶,顯示出兩個缺陷，可能(neng)的原因是: 1)檢測探頭個數較少，橢圓系存在多個交點; 2)由于玻璃纖維材料的各向異(yi)性，導(dao)致部分(fen)不沿纖(xian)維鋪層方向傳播的路徑信號非線(xian)性; 3)試件在粘接過程中(zhong)由于膠粘劑(ji)的不均勻對(dui)檢測信號(hao)造成了(le)影響;4)實驗環境的變化對實驗結果產生(sheng)影(ying)響。

實驗中所以用的功率放大器ATA-4051參數指標：

     本文實驗由(you)西(xi)(xi)安(an)安(an)泰(tai)電子(zi)整(zheng)理發布(bu)，西(xi)(xi)安(an)安(an)泰(tai)電子(zi)科技有限公司(si)（Aigtek）是國內專業從事測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業。公司致力于功率放大器(qi)、功率放大器模塊、功率信號源、高精度電流源、計量校準產品等產品為核心的相關行業測試解決方案的研究，為用戶提供具有競爭力的測試方案，Aigtek 已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多實驗方案，請持續關注安泰電子官網hkdyw.cn。

注：此實驗案例參考自(zi)知網論文(wen)《固體火(huo)箭發動機多(duo)層粘接結(jie)構質量檢測干耦合(he)方法研究》