電壓放大器賦能壓電尾波干涉技術實現焊縫微缺陷監測

　　焊接技術作為現代工業中一種基本的工藝方法，具有節省金屬材料、生產效率高、致密性好、制造加工方便、易于實現機械化與自動化的特點，已廣泛應用于航空工程、機械工程、土木工程以及其他各個工業領域。

　　但是在焊縫缺陷處很容易產生應力集中，若缺陷處應力過大，將會出現變形和微小的裂紋，最后從微裂紋發展到比較大的宏觀裂紋，容易引發脆性斷裂，最終導致焊接結構的失效。因此，對焊接結構進行有效及時地檢測以及實時的質量監測，排除一些潛在的危險源，提前預防損傷的進一步發展，對保證焊接結構的安全性和可靠性具有重要的工程與經濟意義

　　尾波干涉無損檢測利用波的疊加思路，將透射波視為入射波在結構中所有傳播途徑波的疊加。當傳播介質的特性發生變化時，例如存在微小缺陷或損傷，這些變化會干擾超聲波的傳播路徑，從而導致尾波信號發生微小變化。這些變化可以通過干涉原理進行檢測

　　ATA-2000系列高壓放大器基于采用AB類放大電路，具有低失真、高穩定的特點。其最大帶寬可達1MHz，最大輸出電壓可達1600Vpp，廣泛應用于各類壓電材料測試及性能評估。

　　實驗名稱：基于壓電信號尾波干涉的焊縫缺陷監測研究

　　實驗原理：尾波干涉方法主要是利用介質中的多重散射波來檢測介質的微小變化，當超聲波在焊接試件中傳播時，由于焊縫處的非均勻性（存在如微裂紋、未焊透等缺陷），會發生復雜的反射、散射現象，這些反射、散射波相互干涉，最終形成多重散射波。隨著缺陷的發展如微裂紋的擴展，多重散射程度會進一步增加。用激勵信號激勵焊接試件時，檢測到的響應信號為直達波信號后面帶著一段幅值較小但持續時間較長的信號，像是一條長長的“尾巴"，因此稱為尾波。與直達波相比，尾波在焊接試件中來回多次傳播，對焊縫處的微小缺陷重復采樣使之不斷放大，使得尾波對焊縫中的微小缺陷和損傷十分敏感。

　　實驗實拍圖：

　　實驗過程：使用NIPXIe-1078集成機箱發射信號，經過ATA-2021B高壓放大器放大后，對PZT1進行激勵，產生應力波，在焊接試件中傳播后，由PZT2來接收，產生的壓電信號由集成機箱接收并記錄，最后在電腦上顯示。

圖：ATA-2021B高壓放大器指標參數

　　應用方向：航空航天、工業、土木建筑

　　應用場景：無損檢測、超聲導波、壓電換能器、結構內部損傷檢測

　　產品推薦：ATA-2000系列高壓放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標參數

　　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量儀器研發、生產和銷售的高科技企業，為用戶提供具有競爭力的測試方案。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。