實驗名稱：壓電超聲導波無損檢測實驗

　　研究方向：作爲現代工業領域中不可或缺的輸送工具，管道在石油化工、發電系統、鋼鐵冶金、核工業等衆多領域中發揮著重要作用。管道壁厚是評估管道結構健康程度的重要參數。爲確保管道系統的正常運行，必須對管道壁厚進行定期檢測或長期在線監測。隨著工業技術和生産要求的不斷提高，常規的管道壁厚檢測方法如超聲法、漏磁法、渦流法等傳統檢測方法在面對高溫高壓等複雜工況時，在適應性和精度上逐漸顯露出局限和不足之處。因此，開發更准確和高效的管道壁厚檢測技術成爲當前研究的焦點。而基于超聲導波的無損檢測方法通過將超聲波引導到管壁內部，能夠准確全面地評估管道的腐蝕、缺陷等結構健康狀況，這種方法使得對特殊工況(例如高溫高壓環境)下的管道壁厚進行檢測和長期監測成爲可能。相較于超聲導波中的Lamb波，水平剪切波在平板和管道結構中具有模態轉換少、不易頻散和不易衰減的特點，這些優點使得SH波成爲更加理想的研究對象，並在近年來的高溫厚度檢測領域受到國內外研究者越來越多的關注。

　　實驗目的：驗證SH波在實際條件下的傳播特性，爲後續實驗做論證和鋪墊。

　　測試設備：高壓放大器、信號發生器、示波器、不鏽鋼矩形波導條、激發探頭、接收探頭等。

　　實驗過程：將四台ATA-2022B高壓放大器進行級聯，通過信號發生器産生脈沖信號至四台高壓放大器8個信號輸入端，四台放大器可同步控制，設置主機參數同時三台從機同步主機參數設置從而控制高壓放大器8個通道的輸出。經由高壓放大器將激勵信號的峰峰值無失真地放大後得到幅值爲200Vpp，頻率500kHz的信號加載到激勵探頭，八組信號有時間延遲，施加到壓電陣列上可以激發出指定模態的導波，同時用示波器觀察接受探頭的信號，研究導波在波導條中的傳輸特性。

　　實驗框圖：

　　圖1：壓電超聲導波無損檢實驗框圖

　　實驗結果：

　　圖2：激勵接收信號圖

　　爲了便于觀察接收信號曲線，將0~130μs時域區間內的信號曲線進行局部放大處理，得到如圖2所示的激勵信號與首次接收信號的曲線圖像。根據激勵信號與首次接收信號峰值對應的時間間隔，可以計算出實驗激勵所得SH0導波波速爲3134.18m/s。

　　選擇該高壓放大器的原因：可實現主從機級聯、多通道輸出、電壓精准度高、帶寬高、輸出波形好、操作簡單、調節方便。

　　高壓放大器推薦：ATA-2022B

　　圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

　　本资料由Aigtek安泰电子整理发布，更多案例及产品详情请持续关注我们。西安安泰电子Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免費試用。如想了解更多高壓放大器等产品，请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。