【案例集锦】功率放大器在超声无损检测领域研究中的应用
在现代工业生产与质量把控领域，超声无损检测犹如一位 “隐形卫士”，以其独特的技术优势，在不破坏检测对象的前提下，精准探测内部缺陷。
超声无损检测 技术基于超声波在介质中传播时，遇到不同介质界面会发生反射、折射和散射的特性，通过专业设备发射高频超声波进入检测材料，再接收反射回波，经分析波形和数据，便能清晰呈现材料内部的裂纹、气孔、疏松等缺陷信息。
特点：检测速度快、灵敏度高、穿透力强
应用：可广泛应用于航空航天、机械制造、石油化工、建筑等众多行业
而在超声无损检测系统中，功率放大器是连接信号源与换能器的核心枢纽，它可以将低功率电信号进行放大，以满足系统换能器驱动的需求，其性能直接决定了检测信号的质量和检测效果。
Aigtek安泰电子作为国内专业从事功率放大器等测量仪器研发、生产和销售的高科技企业，长久以来深耕超声无损检测领域，本次我们将过往部分超声无损检测方向的实验案例编辑为合集，希望能对从事超声无损检测领域研究的工程师们有所帮助。
本实验利用非线性超声波法，依据超声波在入射到混凝土后产生的各种非线性超声现象，此现象主要包括高阶谐波、声共振频率漂移和混频调幅下的旁频等，来对混凝土的缺陷和损伤进行识别，该法在检测材料的微小缺陷方面的灵敏程度比常规线性超声法更高，更容易识别。
本实验根据耐压结构的结构特点，设计了一套耐压结构损伤识别系统，在不考虑环境噪声的情况下，利用压电传感器实时激发Lamb波并监测结构响应，经过数据收集和处理，从而判断损伤参数，当有损伤产生时，结构会因此产生不连续性从而导致波在传递过程中发生散射和折射，从而导致波形发生变化，进而通过分析来确定其中包含的损伤信息。
碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料因其卓越的力学性能而被广泛应用于航空航天领域。然而对复合材料损伤检测与定位技术现仍然极具挑战性。本研究引入了一种新颖的方法，利用多模态门控循环单元神经网络（MGNN）模型对碳纤维增强聚合物复合材料进行损伤检测与定位。
本实验开展基于PCM的管道定位系统的可行性研究，采用函数发生器产生多频电流，并将信号输出到ATA-308功率放大器，将输出电流的RMS值调整后，通过屏蔽电缆传输到管道模型中，模拟实际场景中的管道检测环境。搭建完成实验平台后，在管道周围保持磁传感器探头与地面的铅锤关系，调节磁传感器探头与管道模型之间的水平距离，铅锤距离以及水平夹角，并通过卷尺测量。
本实验使用ATA-2041高压放大器对压电换能器阵列进行激励，在管道上产生L(0,2)模态导波。利用导波在应力下声速变化的特性来测量管道应力，第一次实现了国产功率放大器在应力测量领域的应用。
▼高压放大器在超声非线性尾波干涉的混凝土损伤评估中的应用
本实验在较低频率下用不同水平的大振幅泵波激励混凝土，然后用高频超声波探测泵波引起的变化。泵波在混凝土中的非线性响应会引起波速的微小变化，主要表现为扰动前后的相移。通过分析混凝土开裂前后泵波产生的非线性扰动，可以识别混凝土的开裂损伤。
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