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高压功率放大器在铝板结构盐酸腐蚀监测研究中的应用

发布:2022-11-09

  实验名称:高压功率放大器在铝板结构的盐酸腐蚀及模拟损伤监测研究

  研究方向:无损检测

  测试目的:换能器在结构中激励出Lamb波信号,Lamb波在结构中传播时遇到损伤和边界会发生散射和反射现象,基于该现象可以设计损伤定位算法。

  测试设备:ATA-4052功率放大器、信号发生器、监测输入信号的示波器、柔顺阀压电泵样机、盛装流体的烧杯、测量质量的电子天平。

高压功率放大器在铝板结构盐酸腐蚀监测研究中的应用

  实验过程:通过USB数据线对程控多通道电荷放大器(简称程控放大器)和系统控制器进行USB通信连接(信号流1);系统控制器控制任意波形发生卡生成幅值为4V中心频率为50kHz的五波峰调制正弦信号,并输出到功率放大器(信号流2);该电压信号经过功率放大器进行20倍电压放大并输出至程控放大器(信号流3);程控放大器选择合适的压电元件作为驱动器在结构中激励出Lamb波,并选择合适的压电件作为传感器用来传感结构中的数据。

高压功率放大器在铝板结构的盐酸腐蚀及模拟损伤监测研究实验结果

  实验结果:图a)(b)分别为损伤靠近传感路径(1B-2B)与损伤远离传感路径(1B-1D)时的基准信号和损伤信号,由图(a)可以看出,当损伤靠近传感路径时,基准信号与损伤信号在幅值上存在明显差异,进面体现在以标准差为定义的不相关系数上,因此监测系统对腐蚀损伤很敏感;而当损伤远离传感路径时,基准信号与损伤信号几乎一样,说明该路径对损伤不敏感。

试验件的损伤状态

  为了分析不同程度的腐蚀损伤对不相关系数A的影响,将试验件的损伤状态分为三种情况:(a)无损伤;(b)轻度腐蚀;(c)重度腐蚀。提取换能器m2C为驱动元件时所有传感路径的不相关系数A,不同路径的不相关系数值用不同标记表示。当腐蚀损伤距离传感路径越近,其不相关系数值越大;当腐蚀损伤距离传感路径越远,其不相关系数值越小,验证了本文提出的用标准差定义为不相关系数的可行性。同样,从图中还可以看出,腐蚀程度从无损伤到轻度腐蚀,再到重度腐蚀,对应路径的不相关系数值逐渐增大。

  安泰ATA-4052功率放大器的指标参数:

安泰ATA-4052功率放大器的指标参数

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