高压放大器在孔道灌浆非线性超声测试中的应用

　　实验名称：高压放大器在孔道灌浆非线性超声测试中的应用

　　研究方向：无损检测

　　测试目的：

　　超声波作为频率高于20kHz的声波被广泛应用于各类结构的无损检测中，以超声波作为探伤波的无损检测法称为超声波无损检测法，简称超声波法，该法在混凝土缺陷和损伤的检测中具有独特的优越性。超声波法包括线性超声波法和非线性超声波法。利用线性超声法对混凝土缺陷和损伤进行识别时主要是依据包括衰减系数、振幅、波速在内的线性参数的不同程度的变化规律，通常情况下较大缺陷的线性参数较无缺陷时的数值变化明显。而非线性超声法在对混凝土缺陷和损伤进行识别时则主要依据的时超声波在入射到混凝土后产生的各种非线性超声现象，此现象主要包括高阶谐波、声共振频率飘移和混频调幅下的旁频等。目前已被很多研究学者证实非线性超声法在检测材料的微小缺陷方面的灵敏程度比常规线性超声法更高，更容易识别。

　　测试设备：ATA-2042高压放大器、信号发生器、超声换能器、示波器。

　　图：不同增益电压下的谐波幅值变化图

　　随着增益电压从7V逐渐增加到11V，均会在45kHz处出现一阶谐波幅值和在90kHz处出现二阶谐波幅值，频率不会发生改变；从两幅图中均可以观察到，随着增益电压的不断增加，一阶谐波幅值和二阶谐波幅值都不断增大。因此可以通过不断增加增益电压而获取不同的一阶和二阶谐波幅值，借此来拟合求非线性系数。为了进一步验证此方法的可行性，下面对于入射频率为45kH的不同增益电压下一阶和二阶谐波幅值进行拟合，如下图所示。

　　图：ATA-2042高压放大器指标参数

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　　本文实验案例参考自知网论文《预应力混凝土梁孔道灌浆非线性超声检测试验研究》