seramik piezoelektrik untuk teknologi ujian tidak merosakkan

Bahan piezoelektrik p iezoelektrik d  isc t  ransducer mempunyai  sifat gandingan daya-elektrik yang sangat baik dan digunakan secara meluas dalam bidang ujian tidak merosakkan. Teknologi ujian tidak merosakkan getaran piezoelektrik mempunyai ciri-ciri berikut: 1) ia sensitif kepada kerosakan dalaman kecil struktur besar; 2) stabil dan boleh dipercayai, julat operasi linear yang luas, dapat menyesuaikan diri dengan keadaan kerja yang lebih rumit; 3) kestabilan yang lebih dipercayai .Pemprosesan data seterusnya adalah mudah. Kertas kerja ini membentangkan reka bentuk keseluruhan peranti ujian tidak merosakkan piezoelektrik.

Pertama, penjana isyarat dan penguja piezoelektrik dipilih sebagai bahagian pengujaan dan bahagian pelepasan isyarat. Peranti teras bahagian pengujaan ialah seramik piezoelektrik, dan operasi khusus adalah seperti berikut: Pertama, seramik piezoelektrik ditampal atau ditanam pada permukaan atau dalam bahagian ujian komposit. Dengan cara ini, komponen penderiaan dan pengujaan boleh disambungkan pada masa yang sama; maka isyarat gelombang isyarat-persegi isyarat voltan biasa dihasilkan oleh penjana isyarat, dan isyarat voltan gelombang persegi mudah dijana dan mempunyai ketepatan analisis yang tinggi. Mengikut kesan piezoelektrik songsang, seramik piezoelektrik yang tertakluk kepada pengujaan voltan akan berubah bentuk untuk memacu sekeping ujian komposit untuk menjana isyarat getaran berkala. Tenaga struktur dalaman juga berubah. Getaran berkala struktur seterusnya akan memacu ubah bentuk seramik piezoelektrik; mengikut kesan piezoelektrik positif, sensor piezoelektrik akan menjana isyarat voltan yang berbeza-beza secara berkala, mengumpul isyarat, menguatkannya dengan penguat, dan kemudian menapis sedikit gangguan. Isyarat dihantar ke tolok terikan rintangan, dan kemudian instrumen pemerolehan digital digunakan untuk mendigitalkan isyarat yang dikumpul, dan akhirnya disambungkan ke komputer untuk menganalisis dan memproses isyarat. Ini membolehkan analisis parameter struktur dalaman komposit. Mesin ujian tegangan elektronik digunakan terutamanya untuk ujian tegangan bahan. Model yang dipilih ialah mesin ujian tegangan elektronik WDW300. Kelebihannya adalah seperti berikut:

1) Adalah mungkin untuk memuatkan dan mengukur bahagian ujian dengan ketepatan tinggi;

2) Sistem peraturan kelajuan tanpa langkah motor DC dan thyristor boleh merealisasikan pelarasan tanpa langkah.

Instrumen untuk mengesan beban memilih sensor beban tarik jenis BLR42. Kaedah sambungan adalah dalam bentuk jambatan Wheatstone. Tolok terikan rintangan dan komponen anjal sensitif dilekatkan pada bahagian ujian. Kaedah melekat boleh menjadi mod jambatan penuh, yang boleh meningkatkan sensitiviti; Alat ini lebih murah dan boleh menjana bentuk gelombang sewenang-wenangnya dan isyarat jalur lebar. Osiloskop menggunakan osiloskop dwi-trek dan paparan dwi-trek untuk memerhati isyarat pengujaan dan isyarat tindak balas secara serentak. Dengan membandingkan rekod isyarat oleh pengumpul dengan isyarat yang dipaparkan pada osiloskop, anda boleh menentukan sama ada isyarat yang diperolehi diherotkan dan tahap herotan; anda juga boleh memerhati paparan isyarat pada osiloskop untuk memastikan voltan isyarat yang dihantar kepada pengumpul tidak melebihi maksimum yang dibenarkan pengumpul.

 

The Cincin piezoceramic bahan PZT8  dalam sensor piezoelektrik mempunyai rintangan dalaman yang sangat tinggi, dan kuasa isyarat output adalah kecil. Secara amnya, ia tidak boleh dipaparkan secara langsung, direkodkan dan digunakan, dan perlu menjalani transformasi impedans dan penguatan isyarat. Oleh itu, litar pengukuran yang digunakan dengan gelang seramik piezoelektrik bahan keras  mestilah preamplifier impedans input tinggi, yang mempunyai dua fungsi: yang pertama adalah untuk menguatkan isyarat lemah sensor piezoelektrik; yang kedua ialah mengeluarkan sensor dengan impedans yang tinggi. Diubah kepada keluaran impedans rendah. Penguat cas boleh dipilih daripada penguat cas DHF2A yang dihasilkan. Tolok terikan rintangan peranti adalah jenis YD28. Tolok terikan mempunyai litar maklum balas di dalamnya, yang secara automatik boleh sifar dan menghapuskan sifar hanyut. Tolok terikan juga mempunyai kelebihan bunyi yang rendah, tindak balas frekuensi yang luas dan kestabilan yang tinggi. Litar perlindungan pemadam kuasa dalaman menghapuskan beberapa faktor yang tidak selamat.

Instrumen pemerolehan data WSUSB yang digunakan dalam kertas kerja ini mempunyai 16 saluran. Instrumen ini adalah peranti yang agak maju dengan teknologi pengimbasan saluran automatik dan memori penimbal FIF0, jadi data boleh dikumpul dan diproses secara automatik, dan kelajuan pemprosesan juga agak tinggi. Pemerolehan isyarat menggunakan perisian. Perisian analisis dan pemprosesan isyarat menggunakan perisian V.0205, yang serasi dengan sistem pengendalian. Oleh itu, pemasangan adalah mudah, dan ia boleh dipelajari sendiri mengikut arahan. Semasa menjalankan eksperimen, beberapa faktor yang tidak berkaitan akan sentiasa mengganggu ujian, seperti voltan tinggi dan rendah, gangguan medan elektrik dan magnet luaran. Oleh itu, adalah sangat perlu untuk mengawal isyarat input. Selepas percubaan dan ujian berulang, saya mendapati bahawa pengatur voltan AC SM7801J boleh mencapai matlamat ini.

Pengumpulan isyarat perlu memberi perhatian kepada:

1) Isyarat pengukur tidak boleh melebihi nilai maksimum;

2) Nisbah isyarat-ke-bunyi bagi isyarat input agak tinggi. Jika terdapat lebih banyak isyarat bunyi, ia mesti diproses oleh penapis;

3) Uji dan analisa kelajuan penukaran pengumpul, kelajuan pemprosesan komputer, dan kelajuan penghantaran antara muka.

Langkah reka bentuk eksperimen kertas ini dibahagikan kepada:

1) Hablur seramik piezoelektrik dikimpal dan dipasang pada permukaan sampel rasuk komposit berasaskan gentian karbon. Dan menguji prestasi sensor buatan sendiri ini;

2) Menyemak prestasi instrumen yang digunakan dalam ujian. Nyahpepijat instrumen dan tetapkan parameter;

3) Sampel komposit yang sihat diuji dan isyarat direkodkan dalam satu saluran;

4) Letakkan bahagian ujian pada mesin tegangan elektronik, tambah tekanan yang semakin meningkat pada bahagian ujian, ujian isyarat dan rekod dalam proses pemuatan (iaitu, proses kerosakan sampel), dan pemerolehan dua saluran;

5) Masukkan isyarat yang dikumpul ke dalam komputer, gunakan perisian untuk penukaran data, dan kemudian lakukan analisis spektrum.