超聲無損檢測是一種常用的材料及構(gòu)件內(nèi)部缺陷檢測技術(shù)。它利用超聲波在材料中傳播的特性，通過接收回波信號來檢測材料內(nèi)部的缺陷情況的技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域與場景十分廣泛。從材料的缺陷檢測、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、壓力容器檢測、超聲成像等等，都離不開超聲無損檢測技術(shù)的大力加持，從材料到人體，它都可以很好的幫助研究人員在不破壞結(jié)構(gòu)本身的前提下，洞悉結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷。ATA-2022B高壓放大器在超聲無損檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用較為常見，今天我們將摘取幾個相關(guān)案例和大家分享，希望能對各位的研究有所幫助。

案例一：ATA-2021B高壓放大器在管道螺旋導(dǎo)波信號測量實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)需要用到，信號發(fā)生器，ATA-2022B高壓放大器、縱波直探頭、PZT、示波器、計算機(jī)等測試設(shè)備

實(shí)驗(yàn)概述：

管道在壁厚與半徑的比值小于10%時，可以近似認(rèn)為Lamb導(dǎo)波傳播規(guī)律與平板近似，但是由于管道的周向連續(xù)性，導(dǎo)波會全向傳播，以螺旋傳播的方式行進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)時，設(shè)計激勵函數(shù)通過信號發(fā)生器實(shí)現(xiàn)激勵，并經(jīng)過功率放大器放大，從而在管道表面激發(fā)出lamb波，在另一端設(shè)計接收陣列，依次測量陣列中每一個接收探頭的信號，尋找傳播規(guī)律與理論進(jìn)行對比。

本次實(shí)驗(yàn)選用功率放大器型號為ATA-2022B高壓放大器,可以實(shí)現(xiàn)1MHz以內(nèi)信號的電壓放大，實(shí)驗(yàn)時信號發(fā)生器生成5周期漢寧窗調(diào)制的余弦信號，中心頻率為200kHz，僅依靠信號發(fā)生器最大輸出電壓雖可以驅(qū)動壓電換能器，但信號過于微弱，不利于接收端的采集，因此，功率放大器是其中的必須產(chǎn)品。在實(shí)驗(yàn)完成的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于字典重構(gòu)的信號分離算法，將螺旋導(dǎo)波的重疊信號進(jìn)行分離，對分離信號進(jìn)行定量化分析。

案例二：ATA-2021B高壓放大器在應(yīng)力波法套筒灌漿密實(shí)度檢測研究中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)需要用到，ATA-2022B高壓放大器、套筒和灌漿料、壓電陶瓷片、數(shù)據(jù)采集卡、裝有LabVIEW軟件的電腦以及測試試件等測試設(shè)備

實(shí)驗(yàn)概述：

本實(shí)驗(yàn)基于應(yīng)力波法的主動檢測技術(shù)，對鋼筋套筒灌漿連接接頭的不同密實(shí)度工況進(jìn)行試驗(yàn)研究，采用小波包能量法和希爾伯特黃變換法對采集到的信號進(jìn)行處理，選擇合適的特征參數(shù)，提出損傷指標(biāo)對套筒密實(shí)度進(jìn)行判定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明損傷指標(biāo)能否較準(zhǔn)確地表征灌漿的密實(shí)度，反映灌漿缺陷。同時，在試驗(yàn)的分析基礎(chǔ)上模擬分析了壓電傳感器在信號激勵情況下應(yīng)力波在鋼筋套筒灌漿連接接頭中的傳播情況，揭示應(yīng)力波傳播機(jī)理，將模擬的結(jié)果與試驗(yàn)進(jìn)行對比，驗(yàn)證數(shù)值模擬的可靠性和準(zhǔn)確性。

案例三：ATA-2021B高壓放大器在均質(zhì)鋁板中的Lamb波信號采集

實(shí)驗(yàn)需要用到，:ATA-2022B(高壓放大器),PCI-1714（數(shù)據(jù)采集卡）,PCI-1721（數(shù)據(jù)輸出卡）等實(shí)驗(yàn)概述：

以PZT（壓電傳感器）作為激發(fā)傳感器和接收傳感器，測試均質(zhì)鋁板（2024）中的Lamb波信號。采集Lamb波基頻中同時存在的對稱（S0）和反對稱（A0）兩種模態(tài)的信號，通過對時域信號進(jìn)行參數(shù)提取，對兩種模態(tài)進(jìn)行區(qū)分。

本實(shí)驗(yàn)通過考慮Lamb波兩種基頻模態(tài)下的頻散特征，對Lamb波時域模型進(jìn)行嚴(yán)格推導(dǎo)，得到了不隨傳播時間變化的耦合項(xiàng)，該項(xiàng)可以用于模態(tài)區(qū)分。其結(jié)論解決了基于導(dǎo)波無損檢測技術(shù)中的多模問題。在驗(yàn)證試驗(yàn)中必須對激勵波形進(jìn)行嚴(yán)格控制，需要在高頻/帶寬條件下表現(xiàn)出色的高壓放大器。西安安泰電子科技公司所提供的ATA-2022B高壓放大器完全滿足實(shí)驗(yàn)要求。

ATA-2022B高壓放大器是一款可放大交直流信號的雙通道高壓放大器。最大指標(biāo)參數(shù)如下：

帶寬：（-3dB）DC~1MHz

電壓：200Vp-p（±100Vp）

電流：500mAp

功率：50Wp

壓擺率：≥445V/us

通道：雙通道

ATA-2022B高壓放大器特點(diǎn)：

配備可變電壓軌，輸出電壓范圍可根據(jù)輸出軌調(diào)節(jié)；

可進(jìn)行偏置電壓調(diào)節(jié)，直流偏置電壓三檔可調(diào)，連續(xù)變化最大可輸出±160V，從而實(shí)現(xiàn)出非對稱信號輸出需求；

配備寬范圍供電電源，可兼容全球不同地區(qū)的電源標(biāo)準(zhǔn)要求；

具備程控功能，配有過流保護(hù)裝置；

增益電壓0~60倍數(shù)控可調(diào)，分粗調(diào)（1step）和細(xì)調(diào)（0.1step）兩種模式；

配備20mV/VMonitor電壓監(jiān)測口，2V/AMonitor電流監(jiān)測口，可直連示波器進(jìn)行輸出電壓、電流的實(shí)時監(jiān)測。

ATA-2022B高電壓放大器具體參數(shù)指標(biāo)

ATA-2022B高壓放大器幅頻特性圖

ATA-2022B高壓放大器小信號幅頻特性圖

總而言之，超聲無損檢測作為一種非常重要的檢測技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。它能夠提供精確的缺陷檢測和結(jié)構(gòu)評估，為保障安全生產(chǎn)和人體健康起到了至關(guān)重要的作用。未來隨著科技的發(fā)展，超聲無損檢測技術(shù)還將得到進(jìn)一步的改進(jìn)和應(yīng)用拓展，ATA-2022B高壓放大器也將在未來的無損檢測領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。

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