實驗名稱：超聲導波結冰探測

　　實驗內容：利用(yong)超(chao)聲導波(bo)實現飛(fei)機結(jie)(jie)冰(bing)的(de)(de)定(ding)量辨識(shi)方法能夠(gou)顯著提(ti)高飛(fei)機運行(xing)的(de)(de)安全性(xing)。為了驗證(zheng)數值模擬的(de)(de)有(you)效(xiao)性(xing)，開發(fa)了一個靜(jing)/動態(tai)結(jie)(jie)冰(bing)探測實驗系統來(lai)評估(gu)在噴霧(wu)條(tiao)件下基于Lamb波(bo)的(de)(de)結(jie)(jie)冰(bing)探測的(de)(de)可(ke)行(xing)性(xing)。此外，小(xiao)波(bo)變換、Hampel中值濾(lv)波(bo)器(qi)、移動平(ping)均濾(lv)波(bo)器(qi)被用(yong)于分析渡(du)越時間和探測時間信(xin)號。最終(zhong)，在實驗上驗證(zheng)了超(chao)聲導波(bo)可(ke)以實現動態(tai)結(jie)(jie)冰(bing)過程中積冰(bing)量的(de)(de)有(you)效(xiao)辨識(shi)。

　　研究方向：結冰探測

　　測試設備：ATA-1220D寬帶放大器、函數/任意波形發生器、數據采集(ji)卡等(deng)。

　　圖(tu)1：實驗裝置圖(tu)

　　實驗過程：實驗信號(hao)處理(li)系統由計算機、函數(shu)(shu)/任(ren)意(yi)波(bo)(bo)形(xing)發生器(qi)(qi)(qi)、帶寬放(fang)大器(qi)(qi)(qi)、數(shu)(shu)據(ju)采集卡(ka)、PZT發射(she)器(qi)(qi)(qi)、PZT接(jie)收器(qi)(qi)(qi)、制冷(leng)系統、防霧攝(she)像頭、噴嘴(zui)和(he)T型熱電偶組成(cheng)。函數(shu)(shu)/任(ren)意(yi)波(bo)(bo)形(xing)生成(cheng)器(qi)(qi)(qi)可以生成(cheng)具有漢寧窗口的正(zheng)(zheng)弦信號(hao)，該正(zheng)(zheng)弦信號(hao)由帶寬放(fang)大器(qi)(qi)(qi)放(fang)大并傳(chuan)輸到(dao)PZT發射(she)器(qi)(qi)(qi)，在那里它用(yong)于(yu)生成(cheng)Lamb波(bo)(bo)。PZT接(jie)收器(qi)(qi)(qi)用(yong)于(yu)接(jie)收Lamb波(bo)(bo)，其中Lamb波(bo)(bo)被轉換(huan)成(cheng)電信號(hao)。數(shu)(shu)據(ju)采集板(ban)將來自PZT接(jie)收器(qi)(qi)(qi)的模(mo)擬信號(hao)轉換(huan)為數(shu)(shu)字信號(hao)。該計算機用(yong)于(yu)通(tong)(tong)過(guo)LabVIEW軟件發送指令(ling)和(he)處理(li)數(shu)(shu)據(ju)。進(jin)(jin)一步(bu)，通(tong)(tong)過(guo)構(gou)建積冰量辨識算法對Lamb波(bo)(bo)信號(hao)進(jin)(jin)行有效解(jie)析，最終在動(dong)/靜態結冰條件下(xia)實現了積冰量的有效辨識。

　　實驗結果：

　　圖2：實驗結果

　　在動(dong)/靜態結冰(bing)條(tiao)件下開展了不同積(ji)冰(bing)量(liang)的辨(bian)識實驗(yan)(yan)，結果均驗(yan)(yan)證(zheng)了ToF/ToD峰(feng)值信號與積(ji)冰(bing)量(liang)之間具(ju)有(you)較好的正相關(guan)性。對(dui)于不同積(ji)冰(bing)程度，ToD/ToF峰(feng)值信號作為積(ji)冰(bing)量(liang)辨(bian)識指(zhi)標表現出良好的探(tan)測性能。

　　功率放大器推薦：ATA-1220E寬(kuan)帶放(fang)大器(qi)

　　圖：ATA-1220E寬帶放大器指標參數

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