电压放大器在全导波场图像目标识别的损伤检测实验的应用
【概述】
本研究中使用ATA-2021B高压放大器,搭建铝板盲孔损伤检测实验平台。针对工程结构损伤检测中存在的信号复杂、成像困难及传统分析方法效率低下的问题,本研究提出了一种基于全导波场图像目标识别的智能损伤检测方法,通过结合超声导波检测技术与深度学习算法,系统探究了损伤引起的波场畸变特性及其识别机制。
实验名称:基于扫描激光多普勒测振技术与YOLOv5s深度学习模型的铝板盲孔损伤检测
测试设备:扫描激光多普勒测振仪、函数发生器、ATA-2021H高压放大器、压电换能器、反光膜、计算机数据处理系统,预制含盲孔损伤铝板实验构件。
实验过程:本实验通过搭建SLDV非接触扫描实验平台,系统验证了导波在损伤区域的传播特性,探究了多频率激励下波场畸变规律与损伤识别精度,分析了瞬态波场图像的时空演化特征,并通过训练YOLOv5s深度学习模型,实现了对盲孔损伤的精准定位与尺寸识别。

图1实验装置示意图

图2实验装置流程图
实验结果:在200kHz五峰波激励下,训练完成的YOLOv5s模型能够精准捕捉损伤引起的波场畸变特征,实现亚毫米级定位精度(误差<1mm)和10%以内的尺寸识别误差。数值模拟与实验验证均显示,该模型可有效识别不同尺寸盲孔损伤,并成功规避激励点干扰,对金属腐蚀、复合材料层裂等具有波数变化特征的损伤类型展现出强泛化能力。本研究通过深度学习与全波场检测技术的融合,为工程结构健康监测提供了高精度、高可靠性的智能检测方案。

图3,5帧实验全场波场图像检测结果

图4实验瞬态波场检测结果与实际结构盲孔对比图
安泰放大器在此应用中的产品优势:
一、高电压输出能力——驱动PZT产生高强度导波,保障全场波场图像中损伤畸变特征清晰可辨
二、宽频带与高压摆率——精准匹配五峰波激励,保障波形保真度与模态纯净度
三、低失真与高输出稳定性——保障多频率激励扫描及深度学习训练数据的一致性
【推荐产品】:ATA-2021B高压放大器

图:ATA-2021B高压放大器指标参数
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