實(shí)驗(yàn)名稱：超聲換能器的聲接收能力測(cè)試

　　測(cè)試設(shè)備：ATA-4012高壓功率放大器、信號(hào)發(fā)生器、示波器、壓電陶瓷等。

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖一：測(cè)試平臺(tái)的工作原理圖

　　圖一展示了測(cè)試平臺(tái)的工作原理圖。工作的流程如下：通過(guò)信號(hào)發(fā)生器成一個(gè)小激勵(lì)信號(hào)，小激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過(guò)高壓放大器轉(zhuǎn)換成大功率信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射端的壓電陶瓷；粘結(jié)在鋼板上的發(fā)射端的壓電陶瓷在接收到大功率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生振動(dòng)，激勵(lì)鋼板產(chǎn)生出特定激勵(lì)頻率下的蘭姆波；蘭姆波從鋼板的一端傳遞到另一端集成在鋼板上的梳狀換能器，并被換能器接收轉(zhuǎn)換成檢測(cè)信號(hào)并最終在示波器上顯示出波形。

圖二：測(cè)試平臺(tái)實(shí)物圖

圖三：示波器上顯示的波形

　　如圖三所示，示波器成功地顯示了梳狀換能器的波形。需要說(shuō)明的是：在信號(hào)發(fā)生器發(fā)生的信號(hào)中心頻率為400kHz時(shí)，梳狀換能器輸出信號(hào)波形混亂，把激發(fā)頻率調(diào)整到396kHz左右時(shí)，換能器接收的波形才穩(wěn)定下來(lái)，這說(shuō)明該換能器能接收特定中心頻率的蘭姆波超聲信號(hào)。但該頻率與設(shè)計(jì)頻率存在差別，這應(yīng)該是由于計(jì)算誤差，電極印刷并不精確以及并且鋼板在熱處理后物理屬性有所變化所致。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　采用熱噴涂制備BNBT6壓電陶瓷，制備了集成在鋼板上的BNBT6壓電陶瓷梳狀換能器。基于對(duì)蘭姆波檢測(cè)頻率的討論，對(duì)梳狀換能器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)試了梳狀換能器在特定頻率下的蘭姆波超聲信號(hào)接受情況，證明了BNBT6壓電陶瓷梳狀換能器用結(jié)構(gòu)檢測(cè)和健康監(jiān)測(cè)的可行性。

　　高壓功率放大器推薦：ATA-4012C

圖：ATA-4012C高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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