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應(yīng)用案例

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應(yīng)用案例

ATA-8202射頻功率放大器在應(yīng)力導(dǎo)波缺陷檢測研究中的應(yīng)用

作者:Aigtek 閱讀數(shù):0 發(fā)布時(shí)間:2023-08-04 20:19:07

  實(shí)驗(yàn)名稱:基于應(yīng)力導(dǎo)波的缺陷檢測的研究

  研究方向:無損檢測、缺陷定位

  實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>基于壓電傳感法進(jìn)行導(dǎo)管缺陷檢測實(shí)驗(yàn)研究,探究壓電傳感法檢測導(dǎo)管缺陷的可行性,

  測試設(shè)備:ATA-8202射頻功率放大器,信號發(fā)生器,試件,示波器

  實(shí)驗(yàn)過程:作為驅(qū)動(dòng)器的PZT環(huán)產(chǎn)生應(yīng)力波,應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)中傳播并被作為傳感器的PZT壓電片接收,當(dāng)結(jié)構(gòu)有缺陷時(shí),應(yīng)力波傳播的能量會減小,PZT壓電片接收到的應(yīng)力波信號與無缺陷狀態(tài)下的應(yīng)力波信號相比會減弱,缺陷程度的增加會相應(yīng)地導(dǎo)致接收應(yīng)力波能量的減弱,以此來實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)缺陷的檢測。

實(shí)驗(yàn)原理圖

  圖:實(shí)驗(yàn)原理圖

  實(shí)驗(yàn)裝置由信號發(fā)生器與示波器、ATA-8202功率放大器和各類試件組成,本實(shí)驗(yàn)選用長度方向變形的壓電片和厚度方向變形的壓電環(huán),將16片壓電片并聯(lián)貼滿管道試件,壓電環(huán)套在管道一頭。從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)波檢測中存在一個(gè)有效頻帶范圍,缺陷檢測最佳頻率為25KHz-100KHz,在作為激勵(lì)器的壓電陶瓷傳感器端輸入幅值為10V的正弦激勵(lì)信號,而通過壓電材料產(chǎn)生超聲導(dǎo)波需要200Vpp左右的電壓信號,因此需要功率放大器運(yùn)行壓電環(huán)產(chǎn)生應(yīng)力波并在管道試件中傳播,會被作為接收端壓電傳感器所感知,由正壓電效應(yīng),采集的應(yīng)力波信號將被轉(zhuǎn)化為電壓信號,采集接收端壓電傳感器響應(yīng)電壓信號到示波器,通過對比信號的前后差異即可得到管道的缺陷信息。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖

  圖:實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖

  實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

  接收端壓電傳感器采集的應(yīng)力波信號如下圖三、四、五、六所示。

不同頻率的入射信號在完好管道中測試信號

  圖三:不同頻率的入射信號在完好管道中測試信號

特定頻率下、不同周期信號檢測管道缺陷的測試結(jié)果

  圖四:特定頻率下、不同周期信號檢測管道缺陷的測試結(jié)果

選擇頻率不當(dāng)時(shí)導(dǎo)致缺陷識別失敗

  圖五:選擇頻率不當(dāng)時(shí)導(dǎo)致缺陷識別失敗

  由上圖可知,激勵(lì)信號的周期數(shù)和頻率對測試結(jié)果也同樣具有決定性作用,在5周期激勵(lì)信號時(shí)入射信號中彎曲模態(tài)明顯,周期數(shù)的選擇應(yīng)該結(jié)合檢測管道的長度考慮,在保證回波信號不與入射信號混疊時(shí),大周期信號更適合于檢測缺陷。當(dāng)選擇頻率不當(dāng)時(shí),很有可能漏判缺陷信息,同時(shí)高頻信號還會導(dǎo)致高階彎曲模態(tài)的出現(xiàn),因此,基于導(dǎo)波的缺陷檢測,在利用頻散曲線確定了頻率的大致范圍外,在實(shí)測中還應(yīng)該通過改變測試頻率以獲得最佳的測試效果。在確定好特定頻率,特定周期數(shù)后的測試結(jié)果如圖六所示,可以很明顯的檢測出管道的缺陷。

圖六:最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  圖六:最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  選擇該功率放大器的原因:電壓精準(zhǔn)度高、帶寬高、輸出波形好、操作簡單。

  西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、射頻功率放大器、功率放大器模塊、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源高精度電流源等電子測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè),為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線,且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商,樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品,請持續(xù)關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.xiangmeiwang.com或撥打029-88865020。


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