【導讀】傳chuan統tong的de無wu損sun檢jian測ce方fang法fa往wang往wang難nan以yi實shi現xian對dui大da麵mian積ji區qu域yu的de高gao精jing度du定ding量liang評ping估gu
，尤you其qi在zai複fu雜za結jie構gou中zhong，缺que陷xian的de深shen度du與yu空kong間jian分fen布bu特te征zheng獲huo取qu仍reng麵mian臨lin挑tiao戰zhan。超chao聲sheng導dao波bo檢jian測ce技ji術shu憑ping借jie其qi傳chuan播bo距ju離li遠yuan、檢測範圍廣、對結構內部損傷敏感等優勢，成為薄壁結構健康監測的重要手段。本研究聚焦於超聲Lamb波bo全quan波bo場chang成cheng像xiang技ji術shu，通tong過guo引yin入ru掃sao描miao激ji光guang測ce振zhen儀yi獲huo取qu導dao波bo在zai結jie構gou表biao麵mian的de完wan整zheng時shi空kong響xiang應ying
，結jie合he波bo數shu域yu分fen析xi方fang法fa
，旨zhi在zai實shi現xian對dui腐fu蝕shi缺que陷xian的de高gao分fen辨bian率lv定ding量liang識shi別bie。實shi驗yan中zhong，采cai用yong任ren意yi波bo形xing發fa生sheng器qi生sheng成cheng漢han寧ning窗chuang調tiao製zhi的de窄zhai帶dai激ji勵li信xin號hao，經jing由youATA-2022B高壓放大器進行功率放大，驅動壓電晶片激發純淨的Lamb波模態。該方法不僅能夠有效抑製噪聲幹擾，還可通過全波場信息提取實現缺陷特征的精準重構，為結構完整性評估提供可靠依據。

研究方向：超聲無損檢測

實驗內容：腐蝕引起的厚度損失對殼體結構的完整性構成了重大威脅，因此定量評估減薄深度至關重要。超聲Lamb波檢測因其便捷、經濟
、對人身安全

、對(dui)波(bo)導(dao)結(jie)構(gou)橫(heng)截(jie)麵(mian)上(shang)任(ren)何(he)位(wei)置(zhi)的(de)損(sun)傷(shang)敏(min)感(gan)以(yi)及(ji)能(neng)夠(gou)從(cong)單(dan)個(ge)探(tan)頭(tou)位(wei)置(zhi)檢(jian)測(ce)整(zheng)個(ge)結(jie)構(gou)等(deng)優(you)勢(shi)，廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)薄(bo)壁(bi)結(jie)構(gou)中(zhong)各(ge)種(zhong)缺(que)陷(xian)的(de)檢(jian)測(ce)。掃(sao)描(miao)激(ji)光(guang)測(ce)振(zhen)儀(yi)可(ke)以(yi)在(zai)傳(chuan)播(bo)區(qu)域(yu)獲(huo)得(de)全(quan)導(dao)波(bo)場(chang)，通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)超(chao)聲(sheng)Lamb波全波場頻率與波數的關係，可以分離出不同結構深度對應的特征，從而提高診斷精度。本實驗使用任意波形發生器生成漢寧窗調製的400kHz5周期正弦脈衝信號，經由ATA-2022B高壓放大器進一步放大驅動PZT壓電片產生超聲導波，利用激光測振儀記錄試樣表麵的超聲導波全波場數據
，進行信號處理和缺陷成像。

測試設備：任意波形發生器
，ATA-2022B高壓放大器，PZT壓電片，激光測振儀
，采集卡等。

實驗過程：

圖：實驗測試係統實物圖

本實驗采用漢寧窗調製的窄帶脈衝信號（中心頻率400kHz
，5周期）激勵Lamb波在板狀結構中傳播，該信號設計通過時域包絡優化實現頻譜能量聚焦（-6dB帶寬320-480kHz），有效抑製旁瓣幹擾。當Lamb波傳播至腐蝕缺陷區域時，將激發多重物理響應：包括散射波生成、S0/A0模式轉換及波速變化。利用激光測振儀（位移分辨率0.1μm，掃描步長1mm）非接觸式捕獲試樣表麵全波場時空矩陣（典型維度200×200空間點×10,000時間點）。實驗係統通過任意波形發生器生成激勵信號，經ATA-2022B高壓放大器（增益40倍，輸出200Vpp）驅動4mm×4mm×4mmPZT壓電片產生超聲Lamb波
，最終基於局部波數估計算法實現缺陷成像，其空間分辨率達λ/2（400kHz在鋁中約2mm），顯著突破傳統點傳感方法的物理局限。

實驗結果：

圖：實驗結果

zaisankuaijuyoubutongquexiandelvbanjinxingceshi
，congchengxiangjieguoshanglaikan，suohuodetuxiangnenggoujiaoweizhunquedihaiyuanquexiandekongjianfenbutezheng。bujinquexiandexingmaodedaolehenhaodebiaozheng，erqiequexiandeshenduxinxiyenenghuode。quexianweizhiheshenduyuzhenshizhiyizhi，bianjielvexiankuozhan，zheshiyouyuzuixiaochuangkoukuanduweiyigebochangsuozhi
，youzhuyuyizhiboshuxielouwucha。zaiqianquexianquyu，bufenchengxiangfangfacunzaifenbianlvxiajiangdexianxiang，jububoshugujizaicichudewenjianxingshoudaobochangganraodeyingxiang

，youqizaibianjiefanshehequexiansanshejiaodiequyu。duiyuquexianshendufenbuxiangduijunyundeyangpin，jiancejuyoujiaogaodeyunsuanxiaolv；而在深度變化劇烈的區域，計算耗時相應增加。得益於ATA-2022Bgaoyafangdaqidewendingshuchuhegaoyafangda，chengxiangjieguodexinzaobijigao。qibeijingquyujihuwumingxianweiying，jinzaiquexianbianyuanchuxianweiruodeyanshetiaowen
，lvepianlirushefangxiang，shuyunanyiwanquanyizhidewulisanshexianxiang。

功率放大器推薦：ATA-2022B高壓放大器

　　圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

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實shi驗yan結jie果guo表biao明ming，利li用yong掃sao描miao激ji光guang測ce振zhen儀yi采cai集ji的de高gao密mi度du時shi空kong數shu據ju，結jie合he局ju部bu波bo數shu估gu計ji算suan法fa
，能neng夠gou清qing晰xi再zai現xian缺que陷xian的de空kong間jian形xing貌mao與yu深shen度du分fen布bu
，成cheng像xiang結jie果guo與yu實shi際ji缺que陷xian具ju有you高gao度du一yi致zhi性xing。盡jin管guan在zai邊bian界jie區qu域yu存cun在zai輕qing微wei的de擴kuo展zhan效xiao應ying
，且qie淺qian層ceng缺que陷xian的de分fen辨bian率lv受shou散san射she波bo場chang幹gan擾rao略lve有you下xia降jiang，但dan整zheng體ti成cheng像xiang質zhi量liang優you異yi

，信xin噪zao比bi高gao，偽wei影ying幹gan擾rao少shao。ATA-2022B高gao壓ya放fang大da器qi在zai實shi驗yan中zhong表biao現xian出chu出chu色se的de信xin號hao保bao真zhen與yu驅qu動dong能neng力li
，為wei激ji勵li信xin號hao的de穩wen定ding輸shu出chu提ti供gong了le關guan鍵jian保bao障zhang。該gai技ji術shu突tu破po了le傳chuan統tong點dian式shi檢jian測ce的de空kong間jian限xian製zhi，實shi現xian了le對dui複fu雜za腐fu蝕shi狀zhuang態tai的de高gao精jing度du可ke視shi化hua，具ju有you良liang好hao的de工gong程cheng應ying用yong前qian景jing。