功率放大器基于壓電主動傳感技術中的應用

實驗名稱：功率放大器基于壓電主動傳感技術健康監測方法中的應用

實驗目的：

驗證壓電陶瓷傳感器的時間反演法能夠有效地對螺栓球節點連接區的連接狀態和受力狀態進行監測。

實驗設備：功率放大器ATA-2022H，壓電陶瓷，螺栓球，套筒，數據采集卡，電腦。

實驗內容：

本實驗將利用壓電陶瓷傳感器，通過模型試驗，對基于時間反演技術的螺栓球節點連接區健康狀態監測方法進行驗，時間反演聚焦信號的峰值只與該信號在結構上傳遞時所經過的傳播路徑的傳遞函數有關，當螺栓球節點內部螺栓發生損壞或未安裝到位（受損狀態）時，相當于傳遞函數發生改變，聚焦信號的峰值也會發生改變。

實驗過程：

試驗過程中，信號經功率放大器放大后對壓電陶瓷傳感器進行激勵，該信號經由螺栓球和套筒傳遞到桿件，桿件上的PZT2傳感器接收到信號，并傳遞回數據采集卡，由筆記本工作站使用LabView進行時間反演處理。隨后將時間反演的信號作為激勵信號施加在桿件上的的 PZT2傳感器，將反轉信號經由桿件、套筒傳遞到螺栓球上，形成一個有峰值的聚焦信號，最后由中心螺栓球節點上的PZT1接收聚焦信號,并由筆記本電腦顯示處理信號數據。

基于時間反演法試驗裝置

時間反演分析法信號傳遞圖

實驗結果：

無噪聲工況與有噪聲工況下聚焦信號峰值圖

無噪聲工況聚焦峰值、有噪聲工況聚焦峰值、桿件軸力變化圖

實驗結論：

綜上所述，無論有噪聲還是無噪聲干擾，基于時間反演法的螺栓球節點連接區出現了相同的監測結果，說明該法具有較強的噪聲魯棒性，即抗噪性。在實際工程的安裝和使用過程中，不可避免會受到風荷載、施工荷載、監測試驗誤差等因素的影響，時間反演良好的抗噪性將保證該方法更好地適用于工程實際。