piëzo-elektriese keramiek vir nie-vernietigende toetstegnologie

Piëso-elektriese materiale p ieso-elektriese  d isc  t ransducer  het uitstekende krag-elektriese koppelingseienskappe en word wyd gebruik in die veld van nie-vernietigende toetsing. Die piëso-elektriese vibrasie nie-vernietigende toetstegnologie het die volgende kenmerke: 1) dit is sensitief vir klein interne skade van groot strukture; 2) stabiele en betroubare, wye lineêre reeks werking, in staat om aan te pas by meer ingewikkelde werksomstandighede; 3) meer betroubare stabiliteit. Die daaropvolgende dataverwerking is eenvoudig. Hierdie vraestel bied die algehele ontwerp van die piëzo-elektriese nie-vernietigende toetstoestel aan.

Eerstens word 'n seingenerator en 'n piëso-elektriese opwekker gekies as die opwekkingsgedeelte en die seinemissiegedeelte. Die kerntoestel van die opwekkingsdeel is 'n piëso-elektriese keramiek, en die spesifieke werking is soos volg: Eerstens word die piëso-elektriese keramiek op die oppervlak of binnekant van die saamgestelde toetsstuk geplak of begrawe. Op hierdie manier kan die waarnemings- en opwekkingskomponente gelyktydig verbind word; dan word 'n tipiese spanningsein-vierkantgolfsein deur die seingenerator gegenereer, en die vierkantgolfspanningsein is maklik om te genereer en het 'n hoë analise-presisie. Volgens die omgekeerde piëso-elektriese effek, sal die piëzo-elektriese keramiek wat aan spanningopwekking onderwerp word, vervorm word om die saamgestelde toetsstuk aan te dryf om 'n periodieke vibrasiesein te genereer. Die interne struktuur energie verander ook. Die periodieke vibrasie van die struktuur sal op sy beurt die vervorming van die piëso-elektriese keramiek dryf; volgens die positiewe piëso-elektriese effek, sal die piëso-elektriese sensor 'n periodiek wisselende spanningsein genereer, die sein versamel, dit met 'n versterker versterk, en dan 'n mate van steuring uitfiltreer. Die sein word na die weerstandsvervormingsmeter gestuur, en dan word die digitale verkrygingsinstrument gebruik om die versamelde sein te digitaliseer, en uiteindelik aan die rekenaar gekoppel om die sein te ontleed en te verwerk. Dit laat ontleding toe van die interne strukturele parameters van die saamgestelde. Die elektroniese trektoetsmasjien word hoofsaaklik gebruik vir die trektoets van materiale. Die model wat gekies is, is die WDW300 elektroniese trektoetsmasjien. Die voordele is soos volg:

1) Dit is moontlik om die toetsstuk met hoë presisie te laai en te meet;

2) GS-motor en tiristor traplose spoedreguleringstelsel kan traplose aanpassing realiseer.

Die instrument vir die waarneming van die vrag kies die BLR42-tipe treklassensor. Die verbindingsmetode is in die vorm van Wheatstone-brug. Die weerstandsvervormingsmeter en sensitiewe elastiese komponente is aan die toetsstuk geheg. Die plakmetode kan volle brugmodus wees, wat die sensitiwiteit kan verbeter; Hierdie instrument is goedkoper en kan arbitrêre golfvorms en wyeband seine genereer. Die ossilloskoop gebruik die dubbelspoor-ossilloskoop en dubbelspoorvertoning om die opwekkingsein en reaksiesein gelyktydig waar te neem. Deur die seinrekord deur die versamelaar te vergelyk met die sein wat op die ossilloskoop vertoon word, kan jy bepaal of die verkry sein vervorm is en die mate van vervorming; jy kan ook die seinvertoning op die ossilloskoop waarneem om te verseker dat die seinspanning wat na die versamelaar gestuur word nie die maksimum toelaatbare van die versamelaar oorskry nie.

 

Die PZT8 materiaal piëzokeramiek ring  in die piëzo-elektriese sensor het 'n baie hoë interne weerstand, en die uitset sein krag is klein. Oor die algemeen kan dit nie direk vertoon, opgeneem en gebruik word nie, en moet impedansietransformasie en seinversterking ondergaan. Daarom is die meetkring wat gebruik word met die harde materiaal piëzo-elektriese keramiek ring  moet 'n hoë insetimpedansie voorversterker wees, wat twee funksies het: die eerste is om die swak sein van die piëzo-elektriese sensor te versterk; die tweede is om die sensor met hoë impedansie uit te voer. Getransformeer na 'n lae-impedansie uitset. Die ladingsversterker kan gekies word uit die DHF2A-ladingversterker wat vervaardig word. Die weerstandsvervormingsmeter van die toestel is YD28-tipe. Die spanningsmeter het 'n terugvoerkring binne, wat outomaties nul kan maak en nuldrywing kan uitskakel. Die spanningsmeter het ook die voordele van lae geraas, wye frekwensierespons en hoë stabiliteit. 'n Interne afskakel-beskermingskring skakel sommige onveilige faktore uit.

Die WSUSB-dataverkrygingsinstrument wat in hierdie vraestel gebruik word, het 16 kanale. Die instrument is 'n relatief gevorderde toestel met outomatiese kanaalskandering-tegnologie en FIF0-buffergeheue, sodat data outomaties versamel en verwerk kan word, en die verwerkingspoed is ook redelik hoog. Die seinverkryging gebruik sagteware. Die seinanalise- en verwerkingsagteware gebruik die V.0205-sagteware, wat versoenbaar is met die bedryfstelsel. Daarom is die installasie gerieflik, en dit kan self geleer word volgens die instruksies. In die loop van die eksperiment sal sommige onverwante faktore altyd inmeng met die toets, soos die hoë en lae spanning, die interferensie van eksterne elektriese en magnetiese velde. Daarom is dit baie nodig om die insetsein te reguleer. Na herhaalde proewe en toetse het ek gevind dat die SM7801J AC-spanningsreguleerder hierdie doelwit kan bereik.

Seinversameling moet aandag gee aan:

1) Die meetsein moet nie die maksimum waarde oorskry nie;

2) Die sein-tot-geraas-verhouding van die insetsein is relatief hoog. As daar meer geraasseine is, moet dit deur die filter verwerk word;

3) Toets en ontleed die omskakelingspoed van die versamelaar, die verwerkingspoed van die rekenaar en die transmissiespoed van die koppelvlak.

Die eksperimentele ontwerpstappe van hierdie vraestel word verdeel in:

1) Die piëzo-elektriese keramiekkristal word gesweis en op die oppervlak van die koolstofvesel-gebaseerde saamgestelde balkmonster vasgesweis. En toets die werkverrigting van hierdie tuisgemaakte sensor;

2) Kontroleer die werkverrigting van die instrument wat in die toets gebruik word. Ontfout die instrument en stel die parameters in;

3) 'n Gesonde saamgestelde monster word getoets en die sein word in 'n enkele kanaal opgeneem;

4) Sit die toetsstuk op die elektroniese trekmasjien, voeg toenemende druk by die toetsstuk, seintoets en teken aan in die laaiproses (dws die skadeproses van die monster), en dubbelkanaalverkryging;

5) Voer die versamelde sein in die rekenaar in, gebruik sagteware vir dataomskakeling, en voer dan spektrumanalise uit.