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Adquisición de señal de onda Lamb en placa homogénea de aluminio
Nombre experimental:
Adquisición de señal de onda Lamb en placa homogénea de aluminio
Dirección de investigación: Ensayos no destructivos y monitorización de daños de estructuras basados en ondas guiadas ultrasónicas
Contenido experimental:
Se utilizó PZT (sensor piezoeléctrico) como sensor de excitación y sensor de recepción para probar las señales de onda Lamb en una placa de aluminio homogénea (2024).
Objetivo de la prueba:
Recoger señales de dos modos, simétrico (S0) y antisimétrico (A0), que existen simultáneamente en la frecuencia fundamental de la onda Lamb, y distinguir los dos modos extrayendo parámetros de la señal en el dominio del tiempo.
La importancia experimental del amplificador:
En este artículo, al considerar las características de dispersión de los dos modos de frecuencia fundamentales de las ondas Lamb, se deriva estrictamente el modelo de dominio temporal de la onda Lamb y se obtiene un término de acoplamiento que no cambia con el tiempo de propagación. Este término se puede utilizar para la distinción modal. La conclusión resuelve el problema multimodo basado en la tecnología de prueba no destructiva de onda guiada. En la prueba de verificación, la forma de onda de excitación debe controlarse estrictamente y se requiere un amplificador de potencia que funcione bien en condiciones de alta frecuencia/ancho de banda. El amplificador de potencia ATA-2022H proporcionado por Xi'an Antai Electronics Company cumple completamente con los requisitos experimentales.
Equipo de prueba: ATA-2022H (amplificador de potencia), PCI-1714 (tarjeta de adquisición de datos), PCI-1721 (tarjeta de salida de datos).
Modelo de amplificador: ATA-2022H
Proceso experimental (1):
La forma de onda de modulación de alta frecuencia se genera mediante el programa LABVIEW de autoedición, amplificada por la tarjeta de salida de datos a través del amplificador de potencia para impulsar el sensor de fuerza, y luego la tarjeta de adquisición de datos recibe la señal de forma de onda. La estructura probada se muestra en la Figura 1.a, y el dispositivo experimental se muestra en la Figura 1.b:
Figura 1, (a) la estructura bajo prueba, (b) el dispositivo experimental.
Resultado de la prueba (1): este resultado se utiliza para analizar la precisión de la extracción de parámetros en diferentes
anchos de banda de excitación. Los resultados de la prueba y los resultados de ajuste son los siguientes:
HIGO. 2.
(a) Resultados de la transformada de Fourier correspondientes a diferentes formas de onda de excitación
(b) controlado por factor de ancho de banda.
(c) Los resultados del muestreo (OS) y los resultados de la suma (RS)
(d) Análisis de correlación entre los resultados del ajuste y los resultados del muestreo.
Nota:
Los resultados son completamente consistentes con los resultados teóricos, reflejando desde el lado que el rendimiento del amplificador bajo diferentes anchos de banda cumple completamente con la suposición ideal.
Proceso experimental (2):
Al probar una estructura en forma de placa con un área más grande, el diagrama esquemático de la estructura probada es el siguiente:
HIGO. 4 señales de medición (línea azul) y señal de excitación (línea roja), tensión P-P de excitación: 36V
Descripción:
La señal medida verifica la corrección de la derivación teórica y se puede ver en la señal que el ruido electromagnético de toda la señal es muy pequeño, lo que está relacionado con la estabilidad del amplificador.
El rendimiento del amplificador en este experimento:
Proporcione una señal de amplificación de potencia estable para excitar el sensor PZT para excitar una forma de onda de excitación casi ideal. En el experimento, la capacitancia de PZT es 3.42nF.
Razones para elegir este amplificador:
Excelente rendimiento en ancho de banda, frecuencia y potencia, cumpliendo con los requisitos experimentales, los parámetros del amplificador de potencia: voltaje 200Vpp, corriente 500mA, potencia 50W, frecuencia DC-1MHz.
