keramik piezoelektrik untuk teknologi pengujian tak rusak

Bahan piezoelektrik p piezoelektrik  d isc  t ransduser  memiliki sifat kopling gaya-listrik yang sangat baik dan banyak digunakan dalam bidang pengujian non-destruktif. Teknologi pengujian tak rusak getaran piezoelektrik memiliki karakteristik sebagai berikut: 1) sensitif terhadap kerusakan internal kecil pada struktur besar; 2) stabil dan dapat diandalkan, rentang operasi linier yang luas, mampu beradaptasi dengan kondisi kerja yang lebih rumit; 3) stabilitas yang lebih andal. Pemrosesan data selanjutnya sederhana. Makalah ini menyajikan keseluruhan desain perangkat pengujian non-destruktif piezoelektrik.

Pertama, generator sinyal dan pembangkit piezoelektrik dipilih sebagai bagian eksitasi dan bagian emisi sinyal. Perangkat inti bagian eksitasi adalah keramik piezoelektrik, dan pengoperasian spesifiknya adalah sebagai berikut: Pertama, keramik piezoelektrik ditempelkan atau dikubur pada permukaan atau di dalam benda uji komposit. Dengan cara ini, komponen penginderaan dan eksitasi dapat dihubungkan secara bersamaan; kemudian sinyal tegangan gelombang persegi yang khas dihasilkan oleh generator sinyal, dan sinyal tegangan gelombang persegi mudah dihasilkan dan memiliki presisi analisis yang tinggi. Menurut efek piezoelektrik terbalik, keramik piezoelektrik yang dikenai eksitasi tegangan akan diubah bentuknya untuk menggerakkan benda uji komposit untuk menghasilkan sinyal getaran periodik. Energi struktur internal juga berubah. Getaran periodik pada struktur pada gilirannya akan mendorong deformasi keramik piezoelektrik; Menurut efek piezoelektrik positif, sensor piezoelektrik akan menghasilkan sinyal tegangan yang bervariasi secara berkala, mengumpulkan sinyal, memperkuatnya dengan amplifier, dan kemudian menyaring beberapa gangguan. Sinyal dikirim ke pengukur regangan resistansi, dan kemudian instrumen akuisisi digital digunakan untuk mendigitalkan sinyal yang dikumpulkan, dan akhirnya dihubungkan ke komputer untuk menganalisis dan memproses sinyal. Hal ini memungkinkan analisis parameter struktur internal komposit. Mesin uji tarik elektronik terutama digunakan untuk uji tarik bahan. Model yang dipilih adalah mesin uji tarik elektronik WDW300. Keuntungannya adalah sebagai berikut:

1) Dimungkinkan untuk memuat dan mengukur benda uji dengan presisi tinggi;

2) Motor DC dan sistem pengaturan kecepatan stepless thyristor dapat mewujudkan penyesuaian stepless.

Instrumen untuk penginderaan beban memilih sensor beban tarik tipe BLR42. Metode penyambungannya berupa jembatan Wheatstone. Pengukur regangan resistansi dan komponen elastis sensitif dipasang pada benda uji. Metode penempelan dapat berupa mode jembatan penuh, yang dapat meningkatkan sensitivitas; Instrumen ini lebih murah dan dapat menghasilkan bentuk gelombang sewenang-wenang dan sinyal pita lebar. Osiloskop menggunakan osiloskop jalur ganda dan tampilan jalur ganda untuk mengamati sinyal eksitasi dan sinyal respons secara bersamaan. Dengan membandingkan rekaman sinyal oleh kolektor dengan sinyal yang ditampilkan pada osiloskop, Anda dapat menentukan apakah sinyal yang diperoleh terdistorsi dan tingkat distorsinya; Anda juga dapat mengamati tampilan sinyal pada osiloskop untuk memastikan bahwa tegangan sinyal yang dikirim ke kolektor tidak melebihi batas maksimum yang diijinkan kolektor.

 

Itu Cincin piezoceramic material PZT8  pada sensor piezoelektrik memiliki resistansi internal yang sangat tinggi, dan daya sinyal keluarannya kecil. Umumnya, ini tidak dapat langsung ditampilkan, direkam, dan digunakan, serta perlu menjalani transformasi impedansi dan penguatan sinyal. Oleh karena itu, rangkaian pengukuran yang digunakan dengan Cincin keramik piezoelektrik bahan keras  harus berupa preamplifier impedansi masukan tinggi, yang memiliki dua fungsi: yang pertama adalah memperkuat sinyal lemah dari sensor piezoelektrik; yang kedua adalah mengeluarkan sensor dengan impedansi tinggi. Berubah menjadi keluaran impedansi rendah. Penguat muatan dapat dipilih dari penguat muatan DHF2A yang diproduksi. Pengukur regangan resistansi perangkat ini adalah tipe YD28. Pengukur regangan memiliki sirkuit umpan balik di dalamnya, yang secara otomatis dapat nol dan menghilangkan penyimpangan nol. Strain gauge juga memiliki keunggulan kebisingan yang rendah, respon frekuensi yang luas dan stabilitas yang tinggi. Sirkuit perlindungan pemadaman listrik internal menghilangkan beberapa faktor yang tidak aman.

Instrumen akuisisi data WSUSB yang digunakan dalam tulisan ini memiliki 16 saluran. Instrumen tersebut merupakan perangkat yang relatif canggih dengan teknologi pemindaian saluran otomatis dan memori buffer FIF0, sehingga data dapat dikumpulkan dan diproses secara otomatis, dan kecepatan pemrosesannya juga cukup tinggi. Akuisisi sinyal menggunakan perangkat lunak. Perangkat lunak analisis dan pemrosesan sinyal menggunakan perangkat lunak V.0205 yang kompatibel dengan sistem operasi. Oleh karena itu, pemasangannya mudah dilakukan, dan dapat dipelajari sendiri sesuai dengan instruksi. Selama percobaan berlangsung, beberapa faktor yang tidak berhubungan akan selalu mengganggu pengujian, seperti tegangan tinggi dan rendah, gangguan medan listrik dan magnet luar. Oleh karena itu, sangat perlu dilakukan pengaturan sinyal masukan. Setelah percobaan dan pengujian berulang kali, saya menemukan bahwa pengatur tegangan AC SM7801J dapat mencapai tujuan ini.

Pengumpulan sinyal perlu memperhatikan:

1) Sinyal pengukuran tidak boleh melebihi nilai maksimum;

2) Rasio signal-to-noise dari sinyal input relatif tinggi. Jika ada lebih banyak sinyal noise, maka harus diproses oleh filter;

3) Menguji dan menganalisis kecepatan konversi kolektor, kecepatan pemrosesan komputer, dan kecepatan transmisi antarmuka.

Langkah-langkah desain percobaan makalah ini dibagi menjadi:

1) Kristal keramik piezoelektrik dilas dan dipasang pada permukaan sampel balok komposit berbasis serat karbon. Dan menguji kinerja sensor buatannya ini;

2) Memeriksa kinerja instrumen yang digunakan dalam tes. Debug instrumen dan atur parameternya;

3) Sampel komposit yang sehat diuji dan sinyalnya direkam dalam satu saluran;

4) Letakkan benda uji pada mesin tarik elektronik, tambahkan peningkatan tekanan pada benda uji, uji sinyal dan catat dalam proses pemuatan (yaitu, proses kerusakan sampel), dan akuisisi saluran ganda;

5) Masukkan sinyal yang dikumpulkan ke komputer, gunakan perangkat lunak untuk konversi data, dan kemudian lakukan analisis spektrum.