piezoelektrisk keramik för oförstörande testteknik

Piezoelektriska material piezoelektriska d  isc t  ransducer har  utmärkta kraft-elektriska kopplingsegenskaper och används i stor utsträckning inom området oförstörande testning. Den oförstörande testtekniken för piezoelektrisk vibration har följande egenskaper: 1) den är känslig för små inre skador på stora strukturer; 2) stabil och pålitlig, brett linjär driftområde, som kan anpassa sig till mer komplicerade arbetsförhållanden; 3) mer tillförlitlig stabilitet. Den efterföljande databehandlingen är enkel. Detta dokument presenterar den övergripande designen av den piezoelektriska oförstörande testanordningen.

Först väljs en signalgenerator och en piezoelektrisk exciter som excitationsdelen och signalemissionsdelen. Kämanordningen i excitationsdelen är en piezoelektrisk keramik, och den specifika operationen är som följer: Först klistras eller begravs den piezoelektriska keramiken på ytan eller insidan av det sammansatta teststycket. På detta sätt kan avkännings- och exciteringskomponenterna kopplas samman samtidigt; sedan genereras en typisk spänningssignal-kvadratvågssignal av signalgeneratorn, och fyrkantvågsspänningssignalen är lätt att generera och har hög analysprecision. Enligt den omvända piezoelektriska effekten kommer den piezoelektriska keramen som utsätts för spänningsexitation att deformeras för att driva det sammansatta teststycket för att generera en periodisk vibrationssignal. Den inre strukturen energi förändras också. Den periodiska vibrationen av strukturen kommer i sin tur att driva deformationen av den piezoelektriska keramen; enligt den positiva piezoelektriska effekten kommer den piezoelektriska sensorn att generera en periodiskt varierande spänningssignal, samla in signalen, förstärka den med en förstärkare och sedan filtrera bort en del störningar. Signalen skickas till motståndstöjningsmätaren, och sedan används det digitala insamlingsinstrumentet för att digitalisera den insamlade signalen, och slutligen kopplas den till datorn för att analysera och bearbeta signalen. Detta möjliggör analys av kompositens interna strukturella parametrar. Den elektroniska dragprovningsmaskinen används huvudsakligen för dragprovning av material. Den valda modellen är den elektroniska dragprovningsmaskinen WDW300. Fördelarna är följande:

1) Det är möjligt att ladda och mäta provbiten med hög precision;

2) DC-motor och tyristor steglöst hastighetsregleringssystem kan realisera steglös justering.

Instrumentet för att känna av belastningen väljer draglastsensorn av typen BLR42. Anslutningsmetoden är i form av Wheatstone bridge. Motståndstöjningsmätaren och känsliga elastiska komponenter är fästa på provbiten. Stickningsmetoden kan vara fullt bryggläge, vilket kan förbättra känsligheten; Detta instrument är billigare och kan generera godtyckliga vågformer och bredbandssignaler. Oscilloskopet använder tvåspårsoscilloskopet och dubbelspårsdisplayen för att observera excitationssignalen och svarssignalen samtidigt. Genom att jämföra signalregistret av kollektorn med signalen som visas på oscilloskopet kan du avgöra om den förvärvade signalen är förvrängd och graden av distorsion; Du kan också observera signalvisningen på oscilloskopet för att säkerställa att signalspänningen som skickas till kollektorn inte överstiger den maximalt tillåtna för kollektorn.

 

De PZT8 material piezokeramisk ring  i den piezoelektriska sensorn har ett mycket högt internt motstånd, och utsignalens effekt är liten. I allmänhet kan den inte direkt visas, spelas in och användas, och måste genomgå impedanstransformation och signalförstärkning. Därför är mätkretsen som används med piezoelektrisk keramikring av hårt material  måste vara en förförstärkare med hög ingångsimpedans, som har två funktioner: den första är att förstärka den svaga signalen från den piezoelektriska sensorn; den andra är att mata ut sensorn med hög impedans. Omvandlas till en lågimpedansutgång. Laddningsförstärkaren kan väljas från den tillverkade laddningsförstärkaren DHF2A. Enhetens motståndstöjningsmätare är av YD28-typ. Töjningsmätaren har en återkopplingskrets inuti, som automatiskt kan nollställa och eliminera nolldrift. Töjningsmätaren har också fördelarna med lågt brus, bred frekvensgång och hög stabilitet. En intern strömavstängningsskyddskrets eliminerar vissa osäkra faktorer.

WSUSB-datainsamlingsinstrumentet som används i detta dokument har 16 kanaler. Instrumentet är en relativt avancerad enhet med automatisk kanalskanningsteknik och FIF0-buffertminne, så data kan automatiskt samlas in och bearbetas, och bearbetningshastigheten är också ganska hög. Signalinhämtningen använder programvara. Programvaran för signalanalys och bearbetning använder programvaran V.0205, som är kompatibel med operativsystemet. Därför är installationen bekväm, och den kan läras själv enligt instruktionerna. Under experimentets gång kommer vissa orelaterade faktorer alltid att störa testet, såsom hög- och lågspänning, interferens från externa elektriska och magnetiska fält. Därför är det mycket nödvändigt att reglera insignalen. Efter upprepade försök och tester fann jag att SM7801J AC spänningsregulator kan uppnå detta mål.

Signalinsamling måste vara uppmärksam på:

1) Mätsignalen bör inte överskrida maxvärdet;

2) Signal-brusförhållandet för insignalen är relativt högt. Om det finns fler brussignaler måste det behandlas av filtret;

3) Testa och analysera omvandlingshastigheten för samlaren, datorns bearbetningshastighet och gränssnittets överföringshastighet.

De experimentella designstegen i detta dokument är indelade i:

1) Den piezoelektriska keramiska kristallen svetsas och fixeras på ytan av det kolfiberbaserade kompositstråleprovet. Och testa prestandan hos denna hemmagjorda sensor;

2) Kontrollera prestandan hos instrumentet som används i testet. Felsök instrumentet och ställ in parametrarna;

3) Ett friskt sammansatt prov testas och signalen spelas in i en enda kanal;

4) Sätt provbiten på den elektroniska dragmaskinen, lägg till ökande tryck på provbiten, signaltesta och registrera i laddningsprocessen (dvs. skadan på provet) och dubbelkanalsförvärvning;

5) Mata in den insamlade signalen i datorn, använd programvara för datakonvertering och utför sedan spektrumanalys.