高壓功率放大器在PCCP砂漿保護層研究中的應用

　　實驗名稱：外壓作用下PCCP砂漿保護層及管混凝土的開裂監測

　　實驗內容：使用高壓功率放大器對電壓幅值進行放大，激勵PZT換能器振動形成Rayleigh波監測PCCP砂漿保護層及管芯混凝土的開裂。

　　研究方向：結構無損監測及安全評價

　　測試設備：ATA-4011C高壓功率放大器、動態數據采集儀、蓄電池、PZT等。

圖：PCCP砂漿保護層及管混凝土的開裂監測實驗框圖

　　實驗過程：對內徑1.4米的PCCP進行0~700kN的外壓加載。在0~300kN時，單級加載100kN，穩壓3min。300kN之后，為方便觀察試驗現象，單級加載50kN。本次試驗加載至700kN，此時明顯觀察到管道趨于橢圓狀，且砂漿保護層與管芯混凝土脫離。加載過程中，選定了5kHz、10kHz、20kHz三種正弦信號作為激勵信號監測砂漿保護層及管芯混凝土的開裂，電壓幅值為10V，采用ATA-4000高壓放大器進行5倍電壓增益。

　　實驗結果：

圖：實驗結果

　　在5kHz、10kHz、20kHz頻率下的損傷指標RPDA以及RPDE對外壓荷載作用下的砂漿保護層以及管芯混凝土的開裂均具有敏感性。綜合來看，20kHz下的RPDA是監測砂漿保護層開裂的優選，20kHz下的RPDA及10kHz下的RPDE是監測管芯混凝土開裂的合適選擇。

　　功率放大器推薦：ATA-4011C高壓功率放大器

圖：ATA-4011C高壓功率放大器指標參數

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