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ATA-2041高壓放大器在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)缺陷監(jiān)測中的應(yīng)用

時間:2025/3/24閱讀:97
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  實驗名稱:壓電功能元及試驗監(jiān)測系統(tǒng)

  實驗?zāi)康模?/strong>本章對試驗所需的壓電功能元的材料選取、制作方法以及與被監(jiān)測結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式做了進(jìn)一步的研究。同時對試驗監(jiān)測系統(tǒng)的各部分組成進(jìn)行了說明,通過設(shè)計試驗監(jiān)測系統(tǒng)性能測試方案,對試驗監(jiān)測系統(tǒng)的線性性能、靈敏度、穩(wěn)定性和動態(tài)頻率響應(yīng)性能進(jìn)行了測試。設(shè)計數(shù)字濾波器對信號進(jìn)行濾波處理。

  測試設(shè)備:ATA-2041高壓放大器、信號發(fā)生器、信號放大器、信息采集儀、壓電傳感器等。

  實驗過程:

試驗監(jiān)測系統(tǒng)組成實物圖

  圖1:試驗監(jiān)測系統(tǒng)組成實物圖

  如圖1所示,監(jiān)測系統(tǒng)的組成除了含有激勵和接收應(yīng)力波的PZT功能元和被監(jiān)測的鋼管混凝土構(gòu)件外,還包括信號發(fā)生儀器、前置電壓放大器、數(shù)據(jù)采集儀器、后置信號放大器等儀器設(shè)備及它們之間正確的連接。

試驗監(jiān)測系統(tǒng)性能測試所用試件布置示意圖(單位cm)

  圖2:試驗監(jiān)測系統(tǒng)性能測試所用試件布置示意圖(單位cm)

  試驗監(jiān)測系統(tǒng)需要對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量和控制,要求監(jiān)測系統(tǒng)能夠在激勵端和輸出端穩(wěn)定準(zhǔn)確的對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行響應(yīng)和感知,完成信號的完整和實時傳輸和記錄,為此需要對設(shè)計的試驗監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行性能測試,保證儀器設(shè)備的正確連接和穩(wěn)定工作,在此基礎(chǔ)上最重要的就是測試組成各監(jiān)測組的PZT驅(qū)動器和傳感器的基本特性。為了完成試驗監(jiān)測系統(tǒng)的性能測試,本節(jié)設(shè)計了無缺陷狀態(tài)下的鋼管混凝土試件進(jìn)行試驗監(jiān)測系統(tǒng)的性能測試,試件中布置了相應(yīng)的PZT驅(qū)動器和傳感器,具體布置示意圖如圖2所示。

  試驗監(jiān)測系統(tǒng)性能測試分為靜態(tài)特性測試和動態(tài)特性測試,靜態(tài)性能測試分為線性性能測試、靈敏度測試、穩(wěn)定性測試,動態(tài)特性測試主要指系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)測試。

  測試結(jié)果:

  制成的PZT驅(qū)動器和傳感器與被監(jiān)測結(jié)構(gòu)結(jié)合后與其他儀器設(shè)備連接共同組成試驗監(jiān)測系統(tǒng),對試驗監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行性能測試,測試結(jié)果表明,監(jiān)測系統(tǒng)在不同頻率下的系統(tǒng)輸入與輸出的信號幅值存在明顯的線性關(guān)系;從頻率的角度看,在輸入電壓的幅值一定的情況下,輸出電壓隨著頻率的變化也發(fā)生較大的變化,頻率的改變對系統(tǒng)信號幅值的靈敏度有較大影響,監(jiān)測系統(tǒng)需要在合適的頻率范圍內(nèi)工作;此外監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過測試具有較好的穩(wěn)定性和動態(tài)頻率響應(yīng)性能,能夠滿足試驗對監(jiān)測系統(tǒng)的性能要求。

  ?功率放大器推薦:ATA-2041

  圖:ATA-2041高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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