為(wei)了提高(gao)電磁(ci)超聲(sheng)換能(neng)(neng)器的換能(neng)(neng)效率，采用大功率高(gao)頻(pin)激勵源來驅動，電磁(ci)超聲(sheng)蘭姆(mu)波無(wu)損探傷測試研(yan)究(jiu)。通過Aigtek功率放大器進行放大以(yi)用于(yu)驅動激(ji)勵(li)傳感器，然(ran)后通過數據采集(ji)卡(ka)接收波形信號，通過考(kao)慮Lamb波(bo)兩種基頻(pin)模(mo)態下的頻(pin)散特征，對Lamb波(bo)時域模(mo)型進行嚴(yan)格推導，得到了不(bu)隨傳播(bo)時間變化(hua)的耦合項，該(gai)項可以用于模(mo)態區分。

超聲蘭姆(mu)波探傷的基本原理：

電磁超聲蘭姆波是依據電磁感應原理進行缺陷檢測。功率放大器驅動換能器，通過超聲換能器的永磁鐵及交流線圈產生偏置磁場，在金屬板內形成洛倫茲力產生機械振動，形成貫穿板厚的超聲波。接收是激勵的一個逆過程，接收線圈在質點振動切割磁感線時感應出電動勢，若存在缺陷，信號回波會發生變化，因此通過接收信號的變化便可進行判斷和定位。超聲蘭姆波激發原理：

電(dian)磁超(chao)聲蘭姆波換能器的(de)載流線圈(quan)有回(hui)折形線圈(quan)和螺旋形線圈(quan)兩(liang)種形式，當線圈(quan)內部通入高(gao)(gao)頻交(jiao)變電(dian)流并置(zhi)放在(zai)水平或垂直靜(jing)態磁場時，換能器下方的(de)被測金(jin)屬(shu)板表面就會(hui)產生高(gao)(gao)頻振(zhen)動(dong)(dong)，當金(jin)屬(shu)板厚度小于或等于二(er)分之一波長時，該高(gao)(gao)頻振(zhen)動(dong)(dong)就會(hui)以蘭姆波的(de)形式傳(chuan)播出去(qu)。質點振(zhen)動(dong)(dong)方向(xiang)與金(jin)屬(shu)板內部的(de)受力方向(xiang)一致，對于非鐵(tie)磁性金(jin)屬(shu)板來講由(you)EMAT產(chan)生的洛倫茲力方向(xiang)垂直(zhi)于靜態磁場或者線圈(quan)電流(liu)方向(xiang)。對于螺(luo)旋形線圈(quan)來說，洛倫茲力方向(xiang)垂直(zhi)于線圈(quan)的切線方向(xiang)此時存在(zai)的問題是(shi)能量分散且方向(xiang)性差，現有的蘭姆波EMAT線圈(quan)形式(shi)以回(hui)折形線圈(quan)為主。

根據電磁超聲換能器(qi)的結構參數，設(she)計了一款(kuan)信號發生(sheng)器(qi)和(he)功率放大(da)器相結合的激勵電路，功率(lv)放大器介紹(shao)：

ATA-2000系(xi)列是一款理想的(de)可放(fang)大交、直流信號的(de)功率放(fang)大(da)器。最大(da)(da)差分輸(shu)出1600Vp-p (±800V)高(gao)壓，可(ke)(ke)以驅動高(gao)壓型負載。電壓增益(yi)數控可(ke)(ke)調(diao)(diao)，一鍵保存(cun)常(chang)用設置，為您提供了方(fang)便簡(jian)潔的(de)(de)操作選擇，同時雙通道高(gao)壓放大(da)(da)器(qi)輸(shu)出還可(ke)(ke)同步調(diao)(diao)節，可(ke)(ke)與主(zhu)流的(de)(de)信號發生器(qi)配(pei)套使(shi)用，實現(xian)信號的(de)(de)完美放大(da)(da)。

對(dui)(dui)信(xin)號放大器(qi)產生的信(xin)號進行(xing)激(ji)勵信(xin)號的處理，并對(dui)(dui)激(ji)勵線(xian)圈(quan)進行(xing)了阻(zu)抗匹配，磁鐵和激(ji)勵線(xian)圈(quan)的不同組(zu)合形(xing)式(shi)可以分別在鐵磁性(xing)和非(fei)鐵磁性(xing)金屬薄板中激(ji)發出(chu)蘭姆(mu)波(bo)，功率放大器(qi)能夠在金屬薄板中激發出(chu)高性能的(de)蘭(lan)姆波并實現穩定(ding)接受，能夠實現對(dui)金屬薄板的(de)無(wu)損(sun)探傷。

本文實(shi)驗素材(cai)由西安安泰(tai)電子(zi)整理發布，如想了解(jie)更多(duo)實(shi)驗方案(an)，請(qing)持續關(guan)注(zhu)安泰(tai)官(guan)網(wang)hkdyw.cn。Aigtek是國(guo)內專業(ye)從事(shi)測量儀器研(yan)發、生產和銷售的(de)高科技(ji)企業(ye)，一直專注于(yu)高(gao)壓功率放大器、功率放大模塊、計量校準源等測試儀器產品的研發與制造。