piezoelektrická keramika pro technologii nedestruktivního testování

Piezoelektrické materiály Piezoelektrický  d isc  t transducer  mají vynikající silově-elektrické vazebné vlastnosti a jsou široce používány v oblasti nedestruktivního testování. Technologie piezoelektrického vibračního nedestruktivního testování má následující charakteristiky: 1) je citlivá na malé vnitřní poškození velkých konstrukcí; 2) stabilní a spolehlivý, široký lineární rozsah provozu, schopný přizpůsobit se komplikovanějším pracovním podmínkám; 3) spolehlivější stabilita. Následné zpracování dat je jednoduché. Tento článek představuje celkový návrh piezoelektrického nedestruktivního testovacího zařízení.

Nejprve se jako budicí část a část pro emisi signálu zvolí generátor signálu a piezoelektrický budič. Základním zařízením budicí části je piezoelektrická keramika a konkrétní operace je následující: Nejprve se piezoelektrická keramika nalepí nebo zakope na povrch nebo uvnitř kompozitního zkušebního vzorku. Tímto způsobem mohou být současně připojeny snímací a budicí komponenty; poté je generátorem signálu generován typický napěťový signál obdélníkového signálu a signál obdélníkového napětí lze snadno generovat a má vysokou přesnost analýzy. Podle inverzního piezoelektrického jevu se piezoelektrická keramika vystavená napěťovému buzení deformuje, aby poháněla kompozitní zkušební vzorek a generovala periodický vibrační signál. Mění se také energie vnitřní struktury. Periodické vibrace struktury budou naopak řídit deformaci piezoelektrické keramiky; podle pozitivního piezoelektrického jevu bude piezoelektrický senzor generovat periodicky se měnící napěťový signál, sbírat signál, zesilovat jej zesilovačem a poté odfiltrovat určité rušení. Signál je odeslán do odporového tenzometru a poté je digitální akviziční přístroj použit k digitalizaci shromážděného signálu a nakonec připojen k počítači pro analýzu a zpracování signálu. To umožňuje analýzu vnitřních strukturálních parametrů kompozitu. Elektronický tahový zkušební stroj se používá hlavně pro tahové zkoušky materiálů. Vybraným modelem je elektronický stroj na zkoušení tahem WDW300. Výhody jsou následující:

1) Je možné načíst a změřit zkušební kus s vysokou přesností;

2) Stejnosměrný motor a tyristorový systém plynulé regulace rychlosti mohou realizovat plynulé nastavení.

Přístroj pro snímání zatížení vybere snímač tahového zatížení typu BLR42. Způsob připojení je ve formě Wheatstoneova můstku. Odporový tenzometr a citlivé elastické komponenty jsou připevněny ke zkušebnímu kusu. Metodou lepení může být režim plného můstku, který může zlepšit citlivost; Tento nástroj je levnější a může generovat libovolné tvary vln a širokopásmové signály. Osciloskop využívá dvoustopý osciloskop a dvoustopý displej k současnému sledování budícího signálu a signálu odezvy. Porovnáním záznamu signálu kolektorem se signálem zobrazeným na osciloskopu můžete určit, zda je získaný signál zkreslený a míru zkreslení; můžete také pozorovat zobrazení signálu na osciloskopu, abyste se ujistili, že napětí signálu odeslaného do kolektoru nepřekračuje maximální povolenou hodnotu kolektoru.

 

The Piezokeramický kroužek z materiálu PZT8  v piezoelektrickém snímači má velmi vysoký vnitřní odpor a výkon výstupního signálu je malý. Obecně jej nelze přímo zobrazovat, zaznamenávat a používat a musí projít transformací impedance a zesílením signálu. Proto je měřicí obvod použitý s z tvrdého materiálu piezoelektrický keramický kroužek  musí být vysoce vstupní impedanční předzesilovač, který má dvě funkce: první je zesílit slabý signál piezoelektrického snímače; druhým je výstup snímače s vysokou impedancí. Transformováno na výstup s nízkou impedancí. Nábojový zesilovač lze vybrat z vyráběného nábojového zesilovače DHF2A. Odporový tenzometr zařízení je typu YD28. Tenzometr má uvnitř zpětnovazební obvod, který dokáže automaticky nulovat a eliminovat nulový drift. Tenzometr má také výhody nízkého šumu, široké frekvenční odezvy a vysoké stability. Vnitřní ochranný obvod při vypnutí eliminuje některé nebezpečné faktory.

Nástroj pro sběr dat WSUSB použitý v tomto článku má 16 kanálů. Přístroj je relativně pokročilé zařízení s technologií automatického skenování kanálů a vyrovnávací pamětí FIF0, takže data lze automaticky shromažďovat a zpracovávat a rychlost zpracování je také poměrně vysoká. Získávání signálu využívá software. Software pro analýzu a zpracování signálu využívá software V.0205, který je kompatibilní s operačním systémem. Instalace je proto pohodlná a lze se ji naučit podle pokynů. V průběhu experimentu budou test vždy ovlivňovat některé nesouvisející faktory, jako je vysoké a nízké napětí, interference vnějších elektrických a magnetických polí. Proto je velmi nutné vstupní signál regulovat. Po opakovaných zkouškách a testech jsem zjistil, že regulátor střídavého napětí SM7801J může tohoto cíle dosáhnout.

Při sběru signálu je třeba věnovat pozornost:

1) Měřicí signál by neměl překročit maximální hodnotu;

2) Odstup signálu od šumu vstupního signálu je poměrně vysoký. Pokud je šumových signálů více, musí být zpracovány filtrem;

3) Otestujte a analyzujte rychlost konverze kolektoru, rychlost zpracování počítače a přenosovou rychlost rozhraní.

Kroky experimentálního návrhu tohoto článku jsou rozděleny do:

1) Piezoelektrický keramický krystal je přivařen a upevněn na povrchu vzorku kompozitního paprsku na bázi uhlíkových vláken. A testování výkonu tohoto podomácku vyrobeného senzoru;

2) Kontrola výkonu přístroje použitého v testu. Odlaďte přístroj a nastavte parametry;

3) Zdravý kompozitní vzorek je testován a signál je zaznamenán v jednom kanálu;

4) Umístěte zkušební kus na elektronický tažný stroj, přidejte zvyšující se tlak na zkušební kus, otestujte signál a zaznamenejte proces zatěžování (tj. proces poškození vzorku) a dvoukanálový sběr;

5) Vložte shromážděný signál do počítače, použijte software pro konverzi dat a poté proveďte spektrální analýzu.