【概述】

太原理工大學研究團隊使用ATA-2031高壓放大器，搭建Lamb超聲無損監測實驗系統。

實驗名稱：Lamb波結構健康監測

實驗內容：為檢測復雜彎曲結構的健康狀況，此次實驗提出一種基于Lamb超聲無損監測的方法，分別在高溫和室溫下，采用制備的耐高溫柔性壓電傳感器接收彎曲鋁板上的Lamb波信號，通過對比損傷前后信號幅值的差別來判斷鋁板的健康狀況。

測試設備：ATA-2031高壓放大器、信號發生器、示波器等。

實驗過程：

圖1：實驗裝置系統圖

先確定傳感器的中心頻率，然后在中心頻率下，信號發生器輸出穩定的五峰波電信號，經電壓放大器放大至適配幅值后，精準傳輸至PZT-5壓電陶瓷換能器，由其將電信號轉換為機械振動激勵信號并作用于待檢測彎曲鋁板。該激勵信號以彈性波形式在鋁板內部傳播，過程中會因鋁板結構完整性差異產生不同程度的反射、折射或衰減。隨后，預先制備的耐高溫柔性壓電傳感器實時捕獲傳播后的信號，將機械振動重新轉換為電信號并傳輸至示波器，通過示波器直觀呈現信號的幅值、相位及波形特征。通過對比健康鋁板與待測鋁板的信號差異，可系統分析彎曲鋁板是否存在裂紋、形變等損傷，為其健康狀況評估提供可靠的數據支撐。

實驗結果：

圖：實驗結果

PZM高溫柔性壓電傳感器和PZTⅡ傳感器在鋁板受損前后收集的Lamb波響應信號。可以明顯觀察到，在損傷事件發生后，信號顯著減弱。損傷開始后的響應信號如圖所示。結果表明，高溫柔性壓電傳感器對損傷的高靈敏度與PZT壓電陶瓷傳感器幾乎相同，能夠有效替代PZT陶瓷傳感器用于Lamb波無損檢測。結果表明，PZM高溫柔性壓電傳感器能夠有效檢測Lamb波信號，并在高溫條件下監測結構損傷。
 

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

一、高電壓輸出能力——驅動換能器產生高強度Lamb波

二、寬頻帶與高壓擺率——精準匹配五峰波中心頻率

三、低失真與高輸出穩定性——保障對比實驗的激勵一致性

【推薦產品】：ATA-2031高壓放大器

圖：ATA-2031高壓放大器指標參數

本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。