【案例集錦】功率放大器在超聲無損檢測領(lǐng)域研究中的應(yīng)用
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與質(zhì)量把控領(lǐng)域，超聲無損檢測猶如一位 “隱形衛(wèi)士”，以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，在不破壞檢測對象的前提下，精準(zhǔn)探測內(nèi)部缺陷。
超聲無損檢測 技術(shù)基于超聲波在介質(zhì)中傳播時，遇到不同介質(zhì)界面會發(fā)生反射、折射和散射的特性，通過專業(yè)設(shè)備發(fā)射高頻超聲波進(jìn)入檢測材料，再接收反射回波，經(jīng)分析波形和數(shù)據(jù)，便能清晰呈現(xiàn)材料內(nèi)部的裂紋、氣孔、疏松等缺陷信息。
特點：檢測速度快、靈敏度高、穿透力強
應(yīng)用：可廣泛應(yīng)用于航空航天、機械制造、石油化工、建筑等眾多行業(yè)
而在超聲無損檢測系統(tǒng)中，功率放大器是連接信號源與換能器的核心樞紐，它可以將低功率電信號進(jìn)行放大，以滿足系統(tǒng)換能器驅(qū)動的需求，其性能直接決定了檢測信號的質(zhì)量和檢測效果。
Aigtek安泰電子作為國內(nèi)專業(yè)從事功率放大器等測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，長久以來深耕超聲無損檢測領(lǐng)域，本次我們將過往部分超聲無損檢測方向的實驗案例編輯為合集，希望能對從事超聲無損檢測領(lǐng)域研究的工程師們有所幫助。
本實驗利用非線性超聲波法，依據(jù)超聲波在入射到混凝土后產(chǎn)生的各種非線性超聲現(xiàn)象，此現(xiàn)象主要包括高階諧波、聲共振頻率漂移和混頻調(diào)幅下的旁頻等，來對混凝土的缺陷和損傷進(jìn)行識別，該法在檢測材料的微小缺陷方面的靈敏程度比常規(guī)線性超聲法更高，更容易識別。
本實驗根據(jù)耐壓結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了一套耐壓結(jié)構(gòu)損傷識別系統(tǒng)，在不考慮環(huán)境噪聲的情況下，利用壓電傳感器實時激發(fā)Lamb波并監(jiān)測結(jié)構(gòu)響應(yīng)，經(jīng)過數(shù)據(jù)收集和處理，從而判斷損傷參數(shù)，當(dāng)有損傷產(chǎn)生時，結(jié)構(gòu)會因此產(chǎn)生不連續(xù)性從而導(dǎo)致波在傳遞過程中發(fā)生散射和折射，從而導(dǎo)致波形發(fā)生變化，進(jìn)而通過分析來確定其中包含的損傷信息。
碳纖維增強聚合物（CFRP）復(fù)合材料因其卓越的力學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。然而對復(fù)合材料損傷檢測與定位技術(shù)現(xiàn)仍然極具挑戰(zhàn)性。本研究引入了一種新穎的方法，利用多模態(tài)門控循環(huán)單元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（MGNN）模型對碳纖維增強聚合物復(fù)合材料進(jìn)行損傷檢測與定位。
本實驗開展基于PCM的管道定位系統(tǒng)的可行性研究，采用函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生多頻電流，并將信號輸出到ATA-308功率放大器，將輸出電流的RMS值調(diào)整后，通過屏蔽電纜傳輸?shù)焦艿滥Ｐ椭校M實際場景中的管道檢測環(huán)境。搭建完成實驗平臺后，在管道周圍保持磁傳感器探頭與地面的鉛錘關(guān)系，調(diào)節(jié)磁傳感器探頭與管道模型之間的水平距離，鉛錘距離以及水平夾角，并通過卷尺測量。
本實驗使用ATA-2041高壓放大器對壓電換能器陣列進(jìn)行激勵，在管道上產(chǎn)生L(0,2)模態(tài)導(dǎo)波。利用導(dǎo)波在應(yīng)力下聲速變化的特性來測量管道應(yīng)力，第一次實現(xiàn)了國產(chǎn)功率放大器在應(yīng)力測量領(lǐng)域的應(yīng)用。
▼高壓放大器在超聲非線性尾波干涉的混凝土損傷評估中的應(yīng)用
本實驗在較低頻率下用不同水平的大振幅泵波激勵混凝土，然后用高頻超聲波探測泵波引起的變化。泵波在混凝土中的非線性響應(yīng)會引起波速的微小變化，主要表現(xiàn)為擾動前后的相移。通過分析混凝土開裂前后泵波產(chǎn)生的非線性擾動，可以識別混凝土的開裂損傷。
經(jīng)過多年積累，Aigtek現(xiàn)已建立了屬于自己的功放應(yīng)用案例庫，匯聚尖端領(lǐng)域前沿實驗研究成果，幫助廣大研究人員更好地拓展思路，突破創(chuàng)新！更多功放應(yīng)用案例，后續(xù)會為大家繼續(xù)分享，敬請期待~
