實驗名稱：高壓放大器在(zai)螺栓松動檢測中的應用(yong)

　　實驗內容：研究基于(yu)振動(dong)(dong)(dong)聲調(diao)(diao)制(zhi)的螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)松(song)動(dong)(dong)(dong)檢測方法(fa)，其(qi)中低頻泵(beng)浦波(bo)采(cai)用單(dan)頻信號，而高(gao)頻探測波(bo)采(cai)用掃頻信號，利(li)用泵(beng)浦波(bo)和(he)探測波(bo)在接觸面的振動(dong)(dong)(dong)聲調(diao)(diao)制(zhi)響應對(dui)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)的松(song)動(dong)(dong)(dong)程度進行檢測。通過螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)松(song)動(dong)(dong)(dong)檢測實驗，深(shen)入(ru)對(dui)比分析(xi)了不同(tong)松(song)動(dong)(dong)(dong)程度下信號的調(diao)(diao)制(zhi)響應特(te)(te)征，利(li)用信號調(diao)(diao)制(zhi)特(te)(te)征計算得到非線(xian)性調(diao)(diao)制(zhi)指數，建立了非線(xian)性調(diao)(diao)制(zhi)指數與螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)松(song)動(dong)(dong)(dong)程度之間的聯系。

　　測試設備：函數(shu)信號發生器(qi)(qi)，ATA-2022H高壓放(fang)大器(qi)(qi)，壓電陶瓷(ci)片，數(shu)據采集卡，示(shi)波器(qi)(qi)，PC等。

　　實驗過程：

　　圖1：實驗平臺示意圖

　　采(cai)用單螺(luo)栓(shuan)結(jie)構，將(jiang)接(jie)收與(yu)激(ji)(ji)發壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)分別緊(jin)密粘貼于結(jie)構兩側，激(ji)(ji)發側貼有兩篇壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)，一(yi)(yi)片用于激(ji)(ji)勵低(di)頻泵(beng)(beng)浦(pu)波(bo)，另一(yi)(yi)篇用于激(ji)(ji)勵高頻探(tan)(tan)測(ce)波(bo)。泵(beng)(beng)浦(pu)波(bo)和探(tan)(tan)測(ce)波(bo)的信(xin)(xin)號(hao)由函數(shu)信(xin)(xin)號(hao)發生器產生，探(tan)(tan)測(ce)波(bo)直接(jie)輸出(chu)到壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)，而(er)泵(beng)(beng)浦(pu)波(bo)則(ze)經過(guo)功率放(fang)大器放(fang)大后(hou)(hou)輸出(chu)到壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)。在螺(luo)栓(shuan)連接(jie)處經振(zhen)動(dong)聲調制之后(hou)(hou)的信(xin)(xin)號(hao)由另一(yi)(yi)側的壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)片接(jie)收，并輸送到示波(bo)器和數(shu)據采(cai)集(ji)卡分別進(jin)行信(xin)(xin)號(hao)觀測(ce)和采(cai)集(ji)，在PC機上進(jin)行信(xin)(xin)號(hao)分析。實驗過(guo)程(cheng)中(zhong)利用高精(jing)度(du)扭矩扳(ban)手(shou)控(kong)制螺(luo)栓(shuan)的擰緊(jin)力(li)矩，從而(er)改變螺(luo)栓(shuan)的松動(dong)程(cheng)度(du)，在不同螺(luo)栓(shuan)松動(dong)程(cheng)度(du)下分別進(jin)行振(zhen)動(dong)聲檢測(ce)。

　　實驗結果：

　　圖2：實驗結果

　　結果(guo)表明，利用振動聲調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)信號(hao)的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)特征計算(suan)得(de)到的(de)(de)非(fei)(fei)線性(xing)(xing)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)指(zhi)(zhi)數隨(sui)著(zhu)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)扭矩(ju)的(de)(de)增大呈現(xian)單調(diao)(diao)(diao)遞減的(de)(de)趨勢，當螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)扭矩(ju)較(jiao)小時，非(fei)(fei)線性(xing)(xing)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)指(zhi)(zhi)數下降較(jiao)快，當螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)扭矩(ju)接(jie)近標(biao)準(zhun)預緊力(li)矩(ju)時，非(fei)(fei)線性(xing)(xing)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)指(zhi)(zhi)數下降非(fei)(fei)常平(ping)緩，這說明振動聲調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)法能夠檢測螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)的(de)(de)松動程度，可以(yi)用非(fei)(fei)線性(xing)(xing)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)指(zhi)(zhi)數來量化(hua)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)的(de)(de)松動程度。

　　電壓放大器推(tui)薦：ATA-2022B

　　圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

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