【功率放大器應(yīng)用】基于干耦合超聲檢測(cè)Lamb波信號(hào)分析

干耦合超聲檢測(cè)方法由于無需在待檢測(cè)材料表面涂抹水或油等液體耦合劑，操作方便，移動(dòng)靈活，適用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)機(jī)翼等一些對(duì)結(jié)構(gòu)完整性要求較高且需要長(zhǎng)期使用或貯存的部件。當(dāng)利用干耦合方法對(duì)復(fù)合材料平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，激發(fā)出的Lamb波攜帶有大量結(jié)構(gòu)或缺陷的信息，如缺陷的類型、大小、位置等，采用合理的分析方法提取出信號(hào)中的有用信息，就能對(duì)材料中的損傷做出評(píng)估。

干耦合Lamb波信號(hào)分析：

干耦合超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、示波器、干耦合超聲波探頭，其中干耦合探頭的壓電振子采用三疊片形式，上下兩層為兩片沿厚度方向極化的壓電陶瓷圓片，作為壓電振子的驅(qū)動(dòng)材料，中間一層為金屬片，其直徑略大于壓電陶瓷圓片，用于支撐和進(jìn)行電路連接；

利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為100KHz的正弦信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)，經(jīng)功率放大器放大后輸出電壓40Vpp，輸出阻抗為低阻50Ω，檢測(cè)時(shí)，將一對(duì)干耦合探頭置于缺陷的兩端，間距不變，并通過質(zhì)量塊加壓固定，依次在10mm及30mm缺陷區(qū)域采集Lamb波檢測(cè)信號(hào)，傳統(tǒng)的超聲波檢測(cè)中，通常根據(jù)不同狀態(tài)下時(shí)域信號(hào)幅值的差異來判斷缺陷的存在與否，但從下圖中可以看出，兩個(gè)信號(hào)幅值相近，簡(jiǎn)單的根據(jù)幅值變化無法區(qū)分出缺陷大小。檢測(cè)到的Lamb波均含有多種波包，且形狀、數(shù)量不同，且不同程度的混疊在一起，需要對(duì)它的模態(tài)進(jìn)行分解。

不同區(qū)域的檢測(cè)信號(hào)

利用EWT方法分別對(duì)10mm及30mm的缺陷信號(hào)進(jìn)行處理，其每個(gè)濾波器支撐的頻段邊界如圖所示：

根據(jù)自適應(yīng)頻譜分割方法，EWT變換結(jié)果如圖所示：