功率放大器在超磁致伸缩换能器孔裂纹缺陷检测中的应用.pdf

案例 3 功率放大器在超磁致伸缩换能器孔裂纹缺陷检测中的应用 实验名称：功率放大器基于超磁致伸缩换能器的CFRP板孔裂纹缺陷检测中的应用 研究方向：无损检测 测试目的：验证磁致伸缩换能器在CFRP板孔缺陷识别的有效性 实验内容：为检测早期的恶性肿瘤，此次实验提出一种基于低频磁激励与主动式超声探测磁声成 像方法，引入彩色多普勒成像技术，对洛伦兹力引起的组织振动进行检测。主动检测可以使用低频 信号作为激励，大大提升了能量转化率。 测试设备：ATA-2021H功率放大器，信号源，示波器，换能器等。 实验过程： 对换能器施加扫频信号确定换能器的最佳工作频段，对换能器施加激励信号，利用超声导波检 测CFRP孔缺陷，并进行信号处理，确定缺陷位置。 实验板材为CFRP材质，边长500mm,厚度2mm，通过信号发生器产生激励波形，通过功率放大 器放大，磁致伸缩换能器产生高能超声信号，将PZT-5方形贴片用于信号采集，通过分析信号来判 断导波信号中包含的缺陷信息。 测试结果: （1）扫频可快速测试元件的频率特性，通过产生不间断频率连续变化的信号，作用于换能器， 获得不同频率下换能器的响应特性。由于超磁致伸缩材料其工作频率不超过100KHz,因此扫频范围 为40-100kHz.激励端响应信号幅度随频率逐渐提升呈线性增大。扫频信号通过复合板传播后到达 接收端，由图中课件在频率70,80,92kHz处，信号幅值为局部峰值，为换能器的相对优选激励频率。 （2）通过对信号进行短时傅里叶变换的得到的最终的缺陷云图。