磁致伸縮無損檢測傳感器用大電流功率放大器的設計
一根鐵磁材料棒在外磁場的作用下沿磁力線方向産生伸長或縮短的現象稱爲磁致伸縮效應。反之,當極化了的鐵磁棒發生形變時,在棒內會引起磁場強度的變化,這種現象稱爲逆磁致伸縮效應。利用磁致伸縮效應及其逆效應,可以對鐵磁材料進行無損檢測,這種方法能實現大範圍非接觸快速檢測,可有效探測被覆蓋或深埋的鋼鐵構件,如斜拉橋鋼索的錨頭內和支承塔內的繩段,起重機的變幅繩,抽油杆油管、套管以及鋼筋混凝土建築內鋼結構等。
其基本原理是,信号发生器产生信号,经功率放大器放大電壓後,由激勵線圈對鐵磁性構件施加瞬間的激勵磁場,由于磁致伸縮效應,激發構件産生機械波,機槭波將沿構件軸向傳播,如有缺陷信號,機械波反射回來,再由逆磁致伸縮效應接收線圈獲得反射波信號,通過信號分析獲得被測構件各處的損傷狀況。磁致伸縮無損檢測傳感器結構見圖1,用合適的功率放大器提供一定的能量驅動激勵線圈,是實現基于磁致伸縮效應的無損檢測的一個非常關鍵的環節。作者在分析計算後決定使用頻率爲100kHz.電流峰峰值爲18A的正極性方波信號驅動激勵線圈,以期在被測構件中激勵出磁致伸縮效應的機械波。
由于工作信号的频率为100kHz,故可采用全晶体管方案。为满足频率和输出电流的要求,设计中,采用ATA-3090可放大交、直流信号的ATA-3000系列功率放大器。最大輸出810Wp功率,可以驅動功率型負載。增益數控可調,一鍵保存常用設置,爲您提供了方便簡潔的操作選擇,可與主流的信號發生器配套使用,實現信號的完美放大。
以下是ATA-3090功率放大器的具體指標參數:
結果證明,該功率放大器能達到基于磁致伸縮效應的無損檢測技術的要求。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、功率放大器模塊等電子測量儀器研發、生産和銷售的高科技企業。
原文鏈接:/news/205.html