基于超声波高压放大器的结构材料损伤在无损检测及损伤在线监测应用
随着当前对大型设备结构安全性的日益关注，无损检测技术已成为现代结构设备制造和使用过程中必不可少的检测手段之一, 广泛应用于各个领域，如航空航天领域、电力生产领域、石化输运加工领域等。这些领域的设备结构通常处于较恶劣的工作条件，容易发生磨损、腐蚀、疲劳、蠕变等损伤，进而造成结构内部产生缺陷，危害结构安全性。因此对这些设备结构进行实时监测和诊断成为无损检测技术应用中的一个重要方面。 超声导波检测方法不同于常规超声检测，它最突出的优点就是可以实现快速、大范围检测，而不是逐点检测，同时为较精确定位缺陷，必须在试验中确保检测数据的精度。因此在构建检测平台上，针对超声导波的特殊性(如所选激励信号的特殊性，压电陶瓷换能器选取的特殊性等)，建立了超声导波检测平台，如图所示： 任意函数发生器输出的信号可以直接加在高压功率放大器换能器的两电极上，驱动压电陶瓷产生压电效应，将电压信号转变为相同频率的振动信号，在被检测结构中传播。但是，由任意波形信号发生器生成的电压信号的幅度范围为10mVP-P-10VP-P，远不足以驱动压电陶瓷换能器，在结构中激励出超声导波。因此，必须加大激励压电陶瓷传感器的激发电压。 检测平台中采用的是ATA-2161高压放大器，其可以将信号发生器产生的输入信号线性放大至1600vp-p输出下，放大器线性放大频率最高可达150kHz,输出功率为32W，可以驱动高压型换能器