電壓放大器在磁致伸縮電磁超聲導(dǎo)波孔裂紋損傷檢測中的核心應(yīng)用

　　隨著科技的快速發(fā)展，金屬材料的使用遍布各行各業(yè)，對于金屬材料的無損檢測一直是材料屆關(guān)注的焦點。

　　傳統(tǒng)的壓電式超聲導(dǎo)波傳感器需要去除管道包覆層與管道貼合，通過壓電材料振動產(chǎn)生超聲波進行檢測，使檢測比較繁瑣。新型的磁致伸縮式超聲導(dǎo)波傳感器屬于非接觸式的傳感器，超聲波是鐵磁性材料在受外加磁場作用時，其外型尺寸發(fā)生變化而產(chǎn)生磁致伸縮應(yīng)變，從而在鐵磁體內(nèi)激發(fā)出的應(yīng)力波，具有較高的靈活性與適應(yīng)性。可以解決傳統(tǒng)方法效率低、成本高的缺點。

　　安泰電子ATA-2000系列放大器，在磁致伸縮無損檢測領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用，其最大輸出電壓1600Vpp，-3dB帶寬DC~1MHz，能夠驅(qū)動大部分磁致伸縮超聲換能器。

　　實驗名稱：磁致伸縮電磁超聲導(dǎo)波的孔裂紋損傷檢測

　　實驗原理：使用功率放大器在發(fā)射換能器兩端施加脈沖電壓，產(chǎn)生交變磁場。根據(jù)磁致伸縮的原理，在交變磁場的作用下鐵磁性材料反復(fù)伸縮，形成振動產(chǎn)生超聲波，利用超聲波檢測鐵磁性材料中是否存在缺陷。

　　實驗框圖：

　　實驗系統(tǒng)實拍圖：

　　實驗過程：信號發(fā)生器輸出正弦調(diào)制的激勵信號,經(jīng)過功率放大器進行放大，輸出180Vpp電壓，電壓激勵磁致伸縮換能器發(fā)出超聲信號，超聲信號在鐵磁材料中傳輸，使用壓電傳感器接收，接收信號由傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栐谑静ㄆ魃巷@示。通過分析接收信號判斷鐵磁材料中是否存在缺陷。

　　實驗結(jié)果：驅(qū)動電磁超聲換能器后，激勵換能器和壓電傳感器存在間隔，發(fā)射波峰和回波波峰產(chǎn)生時間間隔，可以在示波器上觀察到明顯的發(fā)射和接收回波。

圖：ATA-2161高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

　　功率放大器發(fā)揮的效能：為整個實驗中的核心部分，在此實驗中發(fā)揮的作用是提供180V的電壓信號，用來驅(qū)動電磁超聲換能器產(chǎn)生超聲波。

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

　　應(yīng)用方向：材料、建筑、工業(yè)制造

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