【西安安泰電子】功率放大器在管道超聲導(dǎo)波無損檢測研究中的應(yīng)用
實驗名稱:功率放大器在管道超聲導(dǎo)波無損檢測研究中的應(yīng)用
研究方向:管道超聲導(dǎo)波無損檢測研究
實驗內(nèi)容:利用簡正模態(tài)展開法研究了波導(dǎo)在彎管中的散射,。首先,推導(dǎo)了彎管中簡正模態(tài)的雙正交關(guān)系,,在此基礎(chǔ)上,,用兩部分的簡正模態(tài)展開直管和彎曲部分之間界面處的位移場和應(yīng)力場。然后,,基于位移和應(yīng)力費爾德連續(xù)性原理,,將散射問題視為傳遞矩陣的本征問題,其解給出了界面處的模式轉(zhuǎn)換,。對入射在彎管上的低頻縱模進行了實例研究,,發(fā)現(xiàn)主導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換為L(0,1)反射和從L(0.1)到F(1,1)的模式轉(zhuǎn)換。還進行了有限元模擬和實驗,。L(0,1)彎曲反射和模式轉(zhuǎn)換F(1,1)清晰可見,,與理論預(yù)測一致。對導(dǎo)波在彎管中的模態(tài)轉(zhuǎn)換進行研究,,為管道無損檢測工程化打下基礎(chǔ)
測試目的:研究彎管導(dǎo)波模態(tài)轉(zhuǎn)變換特性
測試設(shè)備:信號發(fā)生器RigolDG1022,;功率放大器AigtekATA-3080;信號處理系統(tǒng)NIPXIe-1082,;自主設(shè)計的傳感器,;自主設(shè)計的信號接收和調(diào)理裝置
放大器型號:AigtekATA-3080
實驗過程:測試管與“雙正交關(guān)系的數(shù)值驗證”部分中使用的相同;該不銹鋼管通過熱彎曲在其中間彎曲90°,。由任意函數(shù)發(fā)生器(RigolDG1022)產(chǎn)生5周期30kHz的音脈沖串,,隨后由高壓功率放大器(AigtekATA-3080)放大。然后,,將放大信號發(fā)送到發(fā)射換能器,,以激發(fā)管道中的縱向?qū)РāH鯇?dǎo)波信號由接收換能器感測,,并在由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(NI-PXIe-1082)采集之前進行預(yù)放大和高通濾波,。發(fā)射和接收傳感器放置在管道的同一端,。采用磁致伸縮貼片換能器。四條長度為70mm,、寬度為5mm,、厚度為0.15mm的預(yù)磁化鐵鈷合金條在圓周上等距排列,并用環(huán)氧樹脂膠縱向粘合在管道上,。一個40fnger電磁線圈纏繞在貼片上,,用于傳輸和接收信號。

測試結(jié)果:"L(0,1)彎曲反射明顯位于兩個連續(xù)末端反射的中間,,這是因為彎曲位于管道的中間,。還觀察到模式轉(zhuǎn)換F(1,1),這可以簡單地通過其傳播時間來證實,。L(0,1)端反射(圖10中的波形1)與其連續(xù)F(1,1)波形(圖10的波形2)之間的時間差為~0.33毫秒,。對于一個往返行程,,入射L(0,1)兩次(前后)穿過彎道,,因此從L(0.1)到F(1,1)的模式轉(zhuǎn)換發(fā)生兩次。波形2是L(0,1)模式傳播回來時的散射F(1,1)模,。根據(jù)色散曲線(見圖2),,波形1和2之間的理論時間差為0.3ms,與實驗結(jié)果吻合良好,。

放大器在該實驗中發(fā)揮的效能:提高激發(fā)信號功率
功率放大器ATA-3080參數(shù)指標:

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