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Applications de test non destructif par ultrasons d'amplificateur de puissance Aigtek
Acquisition du signal d'onde de Lamb dans une plaque d'aluminium homogène
Nom expérimental :
Acquisition du signal d'onde de Lamb dans une plaque d'aluminium homogène
Axe de recherche : Essais non destructifs et surveillance des dommages des structures à base d'ondes guidées par ultrasons
Contenu expérimental :
Le PZT (capteur piézoélectrique) a été utilisé comme capteur d'excitation et capteur de réception pour tester les signaux d'ondes de Lamb dans une plaque d'aluminium homogène (2024).
Objectif de l'essai :
Recueillir des signaux de deux modes, symétrique (S0) et antisymétrique (A0), qui existent simultanément dans la fréquence fondamentale de l'onde de Lamb, et distinguer les deux modes en extrayant les paramètres du signal dans le domaine temporel.
La signification expérimentale de l'amplificateur:
Dans cet article, en considérant les caractéristiques de dispersion des deux modes de fréquence fondamentaux des ondes de Lamb, le modèle de domaine temporel des ondes de Lamb est strictement dérivé, et un terme de couplage qui ne change pas avec le temps de propagation est obtenu. Ce terme peut être utilisé pour la distinction modale. La conclusion résout le problème multimode basé sur la technologie de test non destructif à ondes guidées. Dans le test de vérification, la forme d'onde d'excitation doit être strictement contrôlée et un amplificateur de puissance qui fonctionne bien dans des conditions de haute fréquence/bande passante est requis. L'amplificateur de puissance ATA-2022H fourni par Xi'an Antai Electronics Company répond pleinement aux exigences expérimentales.
Équipement de test : ATA-2022H (amplificateur de puissance), PCI-1714 (carte d'acquisition de données), PCI-1721 (carte de sortie de données).
Modèle d'amplificateur : ATA-2022H
Processus expérimental (1) :
La forme d'onde de modulation haute fréquence est générée par le programme d'auto-édition LABVIEW, amplifiée par la carte de sortie de données via l'amplificateur de puissance pour piloter le capteur de force, puis le signal de forme d'onde est reçu par la carte d'acquisition de données. La structure testée est représentée sur la figure 1.a, et le dispositif expérimental est représenté sur la figure 1.b :
Figure 1, (a) la structure testée, (b) le dispositif expérimental.
Résultat du test (1)：Ce résultat est utilisé pour analyser la précision de l'extraction des paramètres sous différents
largeurs de bande d'excitation. Les résultats des tests et les résultats d'ajustement sont les suivants :
FIGUE. 2.
(a) Résultats de la transformée de Fourier correspondant à différentes formes d'onde d'excitation
(b) contrôlé par le facteur de bande passante.
(c) Les résultats d'échantillonnage (OS) et les résultats de sommation (RS)
(d) Analyse de corrélation entre les résultats d'ajustement et les résultats d'échantillonnage.
Noter:
Les résultats sont totalement cohérents avec les résultats théoriques, reflétant du côté que les performances de l'amplificateur sous différentes largeurs de bande répondent pleinement à l'hypothèse idéale.
Processus expérimental (2) :
En testant une structure en forme de plaque avec une plus grande surface, le schéma de principe de la structure testée est le suivant :
FIGUE. 4 signal de mesure (ligne bleue) et signal d'excitation (ligne rouge), tension d'excitation P-P : 36 V
La description:
Le signal mesuré vérifie l'exactitude de la dérivation théorique, et on peut voir à partir du signal que le bruit électromagnétique de l'ensemble du signal est très faible, ce qui est lié à la stabilité de l'amplificateur.
Les performances de l'amplificateur dans cette expérience :
Fournir un signal d'amplification de puissance stable pour exciter le capteur PZT afin d'exciter une forme d'onde d'excitation presque idéale. Dans l'expérience, la capacité du PZT est de 3,42 nF.
Les raisons du choix de cet amplificateur :
Excellentes performances en bande passante, fréquence et puissance, répondant aux exigences expérimentales, aux paramètres de l'amplificateur de puissance : tension 200Vpp, courant 500mA, puissance 50W, fréquence DC-1MHz.
