ATA-4000系列高压功率放大器——超声导波中的典型应用

时间：2023-06-12

超声导波技术

超声导波(guidedwavesultrasonic)技术是一项近年来广受关注的无损检测技术。导波是由于介质边界存在而被限制在介质中传播的、同时其传播方向平行于介质边界的波。超声导波较早期的研究由一些*学者完成，他们在波动力学和弹性力学方面为超声导波的理论研究奠定了基础，其中英国力学家Lamb发现了薄层中传播的导波，并推导出此类导波的Rayleigh-Lamb追赶方程，后被称为Lambwave（兰姆波）。

超声导波优势

超声导波与传统超声波传播方式不同，其传播方向不指向介质边界，而是与边界平行，是整个介质厚度范围内各质点振动的结果，沿传播路径衰减小，传播距离远，可沿构件传播几十米至上百米的距离，覆盖范围广，声场可覆盖整个介质。适用于长距离、大范围缺陷检测。

ATA-4000系列高压功率放大器介绍：

图：ATA-4000系列高压功率放大器

·双极性输出

·较大输出电流4Arms

·较大输出功率452Wp

·直流偏置0.1V步进可调

·带宽（-3dB）DC~3MHz

·较大输出电压310Vp-p（±155Vp）

高压功率放大器在超声导波钢轨衰减特性中的研究

常见的高速铁路伤损类型有波浪形磨耗、踏面接触疲劳裂纹、内部裂纹、焊缝内部缺陷等，超声导波断轨监测系统主要针对钢轨内部裂纹、焊缝内部缺陷及钢轨断裂进行检测。在无缝线路焊缝前布置超声导波接收节点，当钢轨焊缝内部产生缺陷时，接收节点会接收到来自焊缝缺陷的反射波；当系统区间内出现钢轨断裂时，接收节点将接收不到来自发射端的超声导波信号；当系统区间内出现钢轨内部裂纹时，接收节点的超声导波信号会出现明显衰减。

此外，铁路现场大量的钢轨过孔也会导致超声导波发生衰减，超声导波断轨监测系统的现场安装必须考虑钢轨过孔对导波衰减的影响。本实验为无缝线路断轨监测系统的设置及安装提供了理论指导，降低了现有无缝线路断轨监测系统的误报率。

功率放大器在本实验中起到的作用：

本文采用安泰公司生产的ATA-4012B高压功率放大器对任意函数发生器产生的信号进行放大，从而激励超声导波换能器产生振动。高压功率放大器有如下特点：高速、宽频带，输出电压上升，即使是上升沿陡峭的高速脉冲信号或复杂波形的信号，也能够忠实地将其放大；可用于激励压电变化器、压电动作执行机构等压电元件；良好的阶跃响应，即使对于迅速重复或高速的过渡过程，也能良好的响应真实再现；低输出阻抗，即使对于电容性、点感性的负载也能获得良好的响应。

二、高压功率放大器在换流阀冷却系统均压电极结垢超声导波中的应用

实验构建了换流阀冷却系统均压电极结垢检测模型，详细分析了不同厚度水垢与声波信号的交互过程。针对在役充液管道检测时复杂的工况，研究了导波模态识别技术和信号去噪技术，从而建立了回波信号衰减、模态转换等信息随污垢厚度的变化函数。

最后构建了一套换流阀均压电极结垢超声导波检测实验系统，实验结果表明，基于L(0，2)超声导波回波特性的在线结垢检测精度达0.1mm，为换流阀均压电极结垢提供了一种的方法。

ATA-4000系列是一款理想的可放大交、直流信号的高压功率放大器。较大输出310Vp-p(±155Vp)电压，452Wp功率，可以驱动高压功率型负载。电压增益，直流偏置数控精细可调，为客户提供了丰富的测试选择。

词条
词条说明
湖南功率放大器在新型全向高阶SH导波压电换能器测试中的应用
实验名称：功率放大器在新型全向高阶SH导波压电换能器测试中的应用研究方向：超声导波测试目的：验证理论推导的正确性，确保高阶SH导波模态能被选择性激励得到。实验内容:推导了厚度剪切型(d15)全向压电换能器的激发函数，并基于此设计了可用于选择性激励与接收高阶SH导波的单圆环换能器。在不同的激励电压信号下，测试了换能器的全向性、模态选择性、宽/窄/移频工作特性。测试设备:函数发生器、ATA-2021H
ATA-P2010压电叠堆功率放大器-直流偏置对压电叠堆测试的重要性
随着科技的发展和应用领域的扩展，压电技术在许多领域中得到了广泛的应用。在压电器件的研究和开发过程中，压电叠堆测试是非常重要的一环。本文通过对功率放大器的直流偏置功能在压电叠堆测试中的应用进行了深入研究，探讨了功率放大器直流偏置功能对测试结果的影响以及其重要性。压电叠堆是一种能够将机械能转化为电能或者将电能转化为机械能的器件。在科学研究和工程技术中，压电叠堆被广泛应用于能量转换、传感、振动控制等领域
高压功率放大器在微纳马达技术中的应用
微纳马达作为以微纳技术为理论发展起来的新产物，是一种可以将外界环境中的能量例如化学能、光能、电能以及其他形式的能量转化为自身机械能且尺寸介于微纳米之间的动力机器。近年来，由于微/纳马达巨大的科学价值和广泛的应用前景，科研工作者对微/纳马达的研究日益增多，渐渐的成为了研究热点之一。一种在非液体环境中利用可编程微电极阵列对家基液态金属微型马达进行三维操控的简便而可靠的方法。这种方法的示意图如图所示。液
功率放大器的种类和作用是什么
功率放大器是一种电子设备，用于将输入信号的功率增加到高的水平，以驱动负载或输出设备。功率放大器广泛应用于各种领域，包括通信、音频、无线电频谱分析、激光器和雷达等。根据应用需求和工作原理不同，功率放大器可分为几种不同类型：A类功率放大器：A类功率放大器是一种简单的放大器，其输出信号与输入信号相同，但是功率得到了显著增加。这种放大器具有良好的线性特性，适用于音频放大器和低功率射频应用。B类功率放大器：