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　　实验名称：ATA-2021B高压放大器在微流控超声空化实验中的应用　　实验内容：利用超声换能器驱动微流控基底产生100kHz~2MHz的振动，诱导微流道内发生强烈的声压变化，同时利用高速显微摄影的手段观察微流控内空化行为。　　研究方向：微流控超声空化　　测试设备：信号发生器、ATA-2021H高压放大器、超声换能器、高速摄像机、水听器、示波器等。　　实验过程：　　图：实验装置原理图　　通过软光刻制备PDMS微流道，通过Aigtek功率放大器ATA-1220D/ATA-2021H放大外加电压，驱动压电超声换能器产生高频机械振动，引起微流道内部声压变化；超声波加载过程中，使用高速显微摄像的方式观察微流道内空化现象。　　实验结果：　　图：微流道内超声空化... ...  查看全文>

　　实验名称：含盐人工冻土的声学特性研究　　研究方向：人工冻结法是利用人工制冷技术使地层中的水结冰形成冻土，隔绝地下水与地下工程的联系，在冻结壁的保护下进行地下工程施工。通常采用冻结管中循环低温冷媒剂（冻结法施工中多用氯化钙溶液作冷媒剂）的方式把天然岩土变成人工冻土，然而受地层条件、冻结孔偏斜、冻结工艺及掘砌方式影响，冻结管断裂事故时有发生，导致的盐水泄漏问题，不利于冻结壁稳定。目前冻结壁发育状况评估方法有图乘法、经验公式法、数值模拟法等，这三种方法存在的缺点是对测温孔内测温结果的依赖程度高，在距测温孔较远时判断不准确，容易忽略局部冻结壁开窗、强度不足等关键信息。而对于含盐条件下的人工地层冻结，温度场变化受盐分的影响情况复杂，通过现有检测手段对异常情况... ...  查看全文>

　　实验名称：基于液晶的腐蚀倾斜光栅灵敏度增强电场传感器　　实验内容：提出了一种在高折射率溶液（E7液晶）中利用HF蚀刻倾斜光栅的温度不敏感电场传感器。　　研究方向：光纤电场传感器　　测试设备：ATA-2021B高压放大器、倾斜光栅、信号发生器、光谱仪等。　　图1：实验装置图　　实验过程：光纤电场传感器使用通过宽带光源BBS通过TFBG的透射光访问OSA。TFBG是一个10°倾斜的光栅，光栅部分包裹在ITO玻璃中，两块ITO玻璃板之间的距离为250μm。电压由信号发生器产生（设置为10Vpp和2kHz），然后由高压放大器放大，以达到所需的电压和频率。高压放大器（ATA-2021B，JN江南sports，西安，中国），电压范围±100V。向ITO玻璃... ...  查看全文>

　　实验名称：铁电陶瓷大信号径向谐振响应测试　　实验目的：研究大信号驱动交流电场对Sm-PMN-PT的影响　　测试设备：信号发生器、ATA-2022H高压放大器、上位机、环境试验箱、数字万用表、XDR衍射仪、温度控制器等。图1-1：测试系统原理框图　　实验过程：正弦波信号馈入ATA-2021H高电压放大器电压放大。ATA-2021H信号放大器的工作频率范围为直流至1MHz，最大输出电压200Vpp，最大输出电流500mA，压摆率≥445V/μs。经过放大后的激励信号经过数字万用表，用于测量电流。GZ-ESPECMC710P环境试验箱提供所需环境温度。夹具夹着样品放入MC-710P高低温箱中，样品夹具采用了Kelvin四探针法，环境试验箱的工作温度范围为... ...  查看全文>

　　实验名称：基于超声导波的碳纤维复合层板损伤定位研究　　实验内容：为实现碳纤维复合层板结构损伤定位及可视化，此次试验提出一种基于主动式超声导波的复合层板损伤成像方法，利用超声导波在材料内部的传播特性以及与损伤之间的相互作用，通过传感器和激励装置产生和接收导波信号，结合成像算法和深度学习进行信号分析，实现复合层板结构损伤的定位以及可视化显示。　　实验设备：ATA-2021B高压放大器、信号发生器、示波器、ATA-5620前置微小信号放大器、电脑等。　　实验过程：图1：实验装置和实物图　　试验板材为碳纤维复合层板，通过信号发生器生成特定频率和波形的激励信号，生成的激励信号随后被送入ATA-2021B高压放大器进行放大，放大的激励信号通过压电传感器加载到碳... ...  查看全文>

　　实验名称：斜锥型超声波传感器的性能研究　　测试目的：FBG超声波传感器性能主要有三个指标，分别是频率分辨特性、频率响应特性、线性度特性。由于超声波清洗机为整体振动，且机身每点的振幅不同，而双斜锥传感器需要有两个面接触被测物体，会影响传感器性能的验证。故采用信号发生器连接压电陶瓷片单点产生超声信号，用以验证双斜锥传感器的性能。　　测试设备：ATA-2021B高压放大器、信号发生器、示波器、压电陶瓷片、笔记本电脑、双斜锥超声波传感器、光电探测器等。　　实验过程：　　图1：FBG窄带光源解调系统　　搭建如图1所示的FBG窄带光源解调系统，高灵敏度窄带光源解调硬件系统主要包括接收和激励两部分，其中激励部分由信号发生器、JN江南sports高压放大器示波器、压电陶瓷片、笔记... ...  查看全文>

　　实验名称：GRUT性能评估　　测试目的：在利用GRUT对铝板检测之前，确定板中导波模态是十分重要的，不同模态的波速、响应幅值以及频散特性是不同的，合理选择导波模态是低频超声导波监测铝板结构健康的基础。已经对GRUT在低频条件下激励的导波模态进行仿真分析，本节中，将利用实验对这部分内容进行验证。　　测试设备：ATA-2021B高压放大器、PZT、信号发生器、示波器、螺线圈等。　　实验过程：　　图1：实验设置　　信号发生器产生的激励信号通过高压放大器放大处理，通过螺线圈驱动GRUT在铝板内激励超声导波，利用示波器采集PZT接收的感应电压信号。如果激励端和接收端之间的距离过近，各个模态在到达接收端时无法完全分离，因此在计算后设置传播距离为1m用于验证GR... ...  查看全文>

　　铁路运输作为我国交通强国战略的重要组成部分，目前运营总里程已达15万公里，且仍处于高速建设阶段。钢轨是列车运行的直接载体，由于长期运营和振动冲击，钢轨内部和表面会出现各种缺陷和损伤，如不及时发现和修复会直接危及列车和乘客的安全。目前，钢轨超声损伤检测通常采用压电传感器，然而每个传感器都需要一根电源线连接，很难实现多点复用检测。相比之下，光纤光栅（FBG）具备抗电磁干扰、易复用和耐腐蚀等独特优点，非常适合用于恶劣环境中对长距离结构（例如钢轨）进行损伤探测。　　Aigtek的功率放大器，在驱动压电陶瓷和超声领域中，有广泛的应用，根据不同的参数，有不同适配的仪器，能够驱动市面上大部分压电陶瓷和超声换能器。　　实验名称：光纤光栅超声波传感器研究　　实验原理... ...  查看全文>

　　实验名称：超声传感性能研究　　测试目的：　　光纤马赫-曾德尔干涉仪是一种灵敏度高、结构灵活的传感结构。当在MZI上施加超声波信号时，会影响所涉及的干涉光之间的光程差，并导致干涉光谱的漂移。由于模式耦合是基于MZI的光纤传感器的关键元件，因此产生了各种光纤耦合技术，如光纤锥、多模光纤和错位熔接。单模-多模-单模光纤结构是应用最广泛的一种兼具强模式耦合机制和高环境参数感知的光纤马赫-曾德尔干涉仪。目前已经研制了多种SMS光纤结构，如直接熔接、错位熔接、锥形熔接、与光纤布拉格光栅级联等。SMS光纤结构已成功应用于光纤滤波器、折射率和湿度传感，但其在超声传感方面的研究鲜有报道。本章提出了一种基于SMF-粗锥(Bitaper)-MMF-Bitaper-SMF... ...  查看全文>