गैर-विनाशकारी परीक्षण प्रौद्योगिकी के लिए पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक

पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री पी आईज़ोइलेक्ट्रिक  डी आईएससी  टी ट्रांसड्यूसर  में उत्कृष्ट बल-इलेक्ट्रिक युग्मन गुण होते हैं और गैर-विनाशकारी परीक्षण के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। पीज़ोइलेक्ट्रिक कंपन गैर-विनाशकारी परीक्षण तकनीक में निम्नलिखित विशेषताएं हैं: 1) यह बड़ी संरचनाओं की छोटी आंतरिक क्षति के प्रति संवेदनशील है; 2) स्थिर और विश्वसनीय, संचालन की विस्तृत रैखिक सीमा, अधिक जटिल कामकाजी परिस्थितियों के अनुकूल होने में सक्षम; 3) अधिक विश्वसनीय स्थिरता। बाद की डेटा प्रोसेसिंग सरल है। यह पेपर पीज़ोइलेक्ट्रिक गैर-विनाशकारी परीक्षण उपकरण का समग्र डिज़ाइन प्रस्तुत करता है।

सबसे पहले, एक सिग्नल जनरेटर और एक पीजोइलेक्ट्रिक एक्साइटर को उत्तेजना भाग और सिग्नल उत्सर्जन भाग के रूप में चुना जाता है। उत्तेजना भाग का मुख्य उपकरण एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक है, और विशिष्ट ऑपरेशन इस प्रकार है: सबसे पहले, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को समग्र परीक्षण टुकड़े की सतह पर या अंदर चिपकाया या दफनाया जाता है। इस तरह, संवेदन और उत्तेजना घटकों को एक ही समय में जोड़ा जा सकता है; फिर सिग्नल जनरेटर द्वारा एक विशिष्ट वोल्टेज सिग्नल-स्क्वायर वेव सिग्नल उत्पन्न किया जाता है, और स्क्वायर वेव वोल्टेज सिग्नल उत्पन्न करना आसान होता है और इसमें उच्च विश्लेषण परिशुद्धता होती है। व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के अनुसार, वोल्टेज उत्तेजना के अधीन पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को आवधिक कंपन संकेत उत्पन्न करने के लिए समग्र परीक्षण टुकड़े को चलाने के लिए विकृत किया जाएगा। आंतरिक संरचना ऊर्जा भी बदलती है। संरचना का आवधिक कंपन बदले में पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के विरूपण को प्रेरित करेगा; सकारात्मक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के अनुसार, पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर समय-समय पर अलग-अलग वोल्टेज सिग्नल उत्पन्न करेगा, सिग्नल एकत्र करेगा, इसे एम्पलीफायर के साथ बढ़ाएगा, और फिर कुछ हस्तक्षेप को फ़िल्टर करेगा। सिग्नल को प्रतिरोध तनाव गेज में भेजा जाता है, और फिर एकत्रित सिग्नल को डिजिटल बनाने के लिए डिजिटल अधिग्रहण उपकरण का उपयोग किया जाता है, और अंत में सिग्नल का विश्लेषण और प्रसंस्करण करने के लिए कंप्यूटर से जोड़ा जाता है। यह समग्र के आंतरिक संरचनात्मक मापदंडों के विश्लेषण की अनुमति देता है। इलेक्ट्रॉनिक तन्यता परीक्षण मशीन का उपयोग मुख्य रूप से सामग्रियों के तन्यता परीक्षण के लिए किया जाता है। चयनित मॉडल WDW300 इलेक्ट्रॉनिक तन्यता परीक्षण मशीन है। फायदे इस प्रकार हैं:

1) परीक्षण टुकड़े को उच्च परिशुद्धता के साथ लोड करना और मापना संभव है;

2) डीसी मोटर और थाइरिस्टर स्टीप्लेस स्पीड विनियमन प्रणाली स्टीप्लेस समायोजन का एहसास कर सकती है।

लोड को सेंस करने के लिए उपकरण BLR42 प्रकार के पुल लोड सेंसर का चयन करता है। कनेक्शन विधि व्हीटस्टोन ब्रिज के रूप में है। प्रतिरोध तनाव गेज और संवेदनशील लोचदार घटक परीक्षण टुकड़े से जुड़े होते हैं। चिपकाने की विधि पूर्ण ब्रिज मोड हो सकती है, जो संवेदनशीलता में सुधार कर सकती है; यह उपकरण सस्ता है और मनमाना तरंग रूप और वाइड-बैंड सिग्नल उत्पन्न कर सकता है। ऑसिलोस्कोप उत्तेजना संकेत और प्रतिक्रिया संकेत को एक साथ देखने के लिए दोहरे ट्रैक ऑसिलोस्कोप और दोहरे ट्रैक डिस्प्ले का उपयोग करता है। कलेक्टर द्वारा सिग्नल रिकॉर्ड की तुलना ऑसिलोस्कोप पर प्रदर्शित सिग्नल से करके, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि प्राप्त सिग्नल विकृत है या नहीं और विरूपण की डिग्री; आप यह सुनिश्चित करने के लिए ऑसिलोस्कोप पर सिग्नल डिस्प्ले का भी निरीक्षण कर सकते हैं कि कलेक्टर को भेजा गया सिग्नल वोल्टेज कलेक्टर की अधिकतम स्वीकार्य सीमा से अधिक न हो।

 

पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसर में PZT8 सामग्री पीज़ोसेरेमिक रिंग  में बहुत अधिक आंतरिक प्रतिरोध होता है, और आउटपुट सिग्नल पावर छोटी होती है। आम तौर पर, इसे सीधे प्रदर्शित, रिकॉर्ड और उपयोग नहीं किया जा सकता है, और इसे प्रतिबाधा परिवर्तन और सिग्नल प्रवर्धन से गुजरना पड़ता है। इसलिए, माप सर्किट का उपयोग किया जाता है कठोर सामग्री पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक रिंग  एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा प्रीएम्प्लीफायर होनी चाहिए, जिसके दो कार्य हैं: पहला पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर के कमजोर सिग्नल को बढ़ाना है; दूसरा उच्च प्रतिबाधा के साथ सेंसर को आउटपुट करना है। कम-प्रतिबाधा आउटपुट में परिवर्तित। चार्ज एम्पलीफायर को उत्पादित DHF2A चार्ज एम्पलीफायर से चुना जा सकता है। डिवाइस का प्रतिरोध स्ट्रेन गेज YD28 प्रकार है। स्ट्रेन गेज के अंदर एक फीडबैक सर्किट होता है, जो स्वचालित रूप से शून्य बहाव को शून्य और समाप्त कर सकता है। स्ट्रेन गेज में कम शोर, व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया और उच्च स्थिरता के फायदे भी हैं। एक आंतरिक पावर-ऑफ सुरक्षा सर्किट कुछ असुरक्षित कारकों को समाप्त करता है।

इस पेपर में प्रयुक्त WSUSB डेटा अधिग्रहण उपकरण में 16 चैनल हैं। यह उपकरण स्वचालित चैनल स्कैनिंग तकनीक और FIF0 बफर मेमोरी वाला एक अपेक्षाकृत उन्नत उपकरण है, जिससे डेटा स्वचालित रूप से एकत्र और संसाधित किया जा सकता है, और प्रसंस्करण गति भी काफी अधिक है। सिग्नल अधिग्रहण सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है। सिग्नल विश्लेषण और प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर V.0205 सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है, जो ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ संगत है। इसलिए, इंस्टॉलेशन सुविधाजनक है, और इसे निर्देशों के अनुसार स्वयं सीखा जा सकता है। प्रयोग के दौरान, कुछ असंबंधित कारक हमेशा परीक्षण में हस्तक्षेप करेंगे, जैसे उच्च और निम्न वोल्टेज, बाहरी विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र का हस्तक्षेप। इसलिए, इनपुट सिग्नल को विनियमित करना बहुत आवश्यक है। बार-बार परीक्षण और परीक्षणों के बाद, मैंने पाया कि SM7801J AC वोल्टेज नियामक इस लक्ष्य को प्राप्त कर सकता है।

सिग्नल संग्रहण पर ध्यान देने की आवश्यकता है:

1) मापने का संकेत अधिकतम मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए;

2) इनपुट सिग्नल का सिग्नल-टू-शोर अनुपात अपेक्षाकृत अधिक है। यदि अधिक शोर संकेत हैं, तो इसे फ़िल्टर द्वारा संसाधित किया जाना चाहिए;

3) कलेक्टर की रूपांतरण गति, कंप्यूटर की प्रोसेसिंग गति और इंटरफ़ेस की ट्रांसमिशन गति का परीक्षण और विश्लेषण करें।

इस पेपर के प्रायोगिक डिज़ाइन चरणों को इसमें विभाजित किया गया है:

1) पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल को वेल्ड किया जाता है और कार्बन फाइबर-आधारित मिश्रित बीम नमूने की सतह पर तय किया जाता है। और इस होममेड सेंसर के प्रदर्शन का परीक्षण;

2) परीक्षण में प्रयुक्त उपकरण के प्रदर्शन की जाँच करना। उपकरण को डीबग करें और पैरामीटर सेट करें;

3) एक स्वस्थ मिश्रित नमूने का परीक्षण किया जाता है और सिग्नल को एक चैनल में रिकॉर्ड किया जाता है;

4) परीक्षण टुकड़े को इलेक्ट्रॉनिक तन्यता मशीन पर रखें, परीक्षण टुकड़े पर बढ़ता दबाव जोड़ें, लोडिंग प्रक्रिया में सिग्नल परीक्षण और रिकॉर्ड करें (यानी, नमूने की क्षति प्रक्रिया), और डबल-चैनल अधिग्रहण;

5) एकत्रित सिग्नल को कंप्यूटर में इनपुट करें, डेटा रूपांतरण के लिए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें, और फिर स्पेक्ट्रम विश्लेषण करें।