無損檢測(cè)（NDT）作為現(xiàn)代工業(yè)質(zhì)量管控與安全保障的核心技術(shù)，以 “不損傷被測(cè)對(duì)象” 為核心優(yōu)勢(shì)，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、服役運(yùn)維全生命周期。從航空航天的關(guān)鍵構(gòu)件、能源領(lǐng)域的承壓設(shè)備，到軌道交通的核心部件，無損檢測(cè)無需拆解或破壞工件，就能精準(zhǔn)識(shí)別內(nèi)部缺陷、材質(zhì)不均、性能衰減等潛在問題，既避免了傳統(tǒng)檢測(cè)對(duì)產(chǎn)品的損耗，又能提前排查安全隱患，降低運(yùn)維成本與事故風(fēng)險(xiǎn)。

功率放大器作為無損檢測(cè)測(cè)試系統(tǒng)中，信號(hào)放大與能量驅(qū)動(dòng)的核心器件，其穩(wěn)定性、帶寬、輸出功率等指標(biāo)，直接影響超聲、渦流、電磁等多種無損檢測(cè)方法的測(cè)試效果，為精準(zhǔn)捕捉缺陷信號(hào)、拓展檢測(cè)場(chǎng)景提供了重要技術(shù)保障。

實(shí)驗(yàn)案例展示

▼高壓放大器在管道螺旋導(dǎo)波信號(hào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)量沿著管道壁面以螺旋方式行進(jìn)的準(zhǔn)lamb導(dǎo)波，研究其傳播規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)激勵(lì)函數(shù)通過信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)激勵(lì)，并經(jīng)過功率放大器放大，從而在管道表面激發(fā)出lamb波，在另一端設(shè)計(jì)接收陣列，依次測(cè)量陣列中每一個(gè)接收探頭的信號(hào)，尋找傳播規(guī)律與理論進(jìn)行對(duì)比。

▼功率放大器在管道定位系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)開展了基于PCM的管道定位系統(tǒng)的可行性研究：采用函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生4Hz、8Hz和72Hz的多頻電流，并將信號(hào)輸出到ATA-308功率放大器。將輸出電流的RMS值調(diào)整為1A后，通過屏蔽電纜傳輸?shù)焦艿滥Ｐ椭校?a href="http://m.makelele.cn/analog/" target="_blank">模擬實(shí)際場(chǎng)景中的管道檢測(cè)環(huán)境。在管道周圍保持磁傳感器探頭與地面的鉛錘關(guān)系，調(diào)節(jié)磁傳感器探頭與管道模型之間的水平距離，鉛錘距離以及水平夾角，并通過卷尺測(cè)量，之后記錄不同位置下的測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況之間的關(guān)系。

▼高壓放大器在超聲導(dǎo)波復(fù)合材料板損傷定位評(píng)估中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)基于超聲導(dǎo)波對(duì)復(fù)合材料板進(jìn)行損傷定位及評(píng)估，輸入信號(hào)的中心頻率為80kHz。超聲導(dǎo)波信號(hào)以10MHz的速率采樣，激勵(lì)電壓設(shè)置為20V，然后通過高壓放大器將其峰值提升到80V。前置放大器的放大速率設(shè)置為60db。為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集的獲取，考慮了額外的質(zhì)量塊來模擬實(shí)際損傷。

▼功率放大器在MBN的鐵磁性材料磨損狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)采用磁巴克豪森噪聲(MBN)測(cè)試方法對(duì)AISI 1045鋼的磨損程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。提取MBN的均方根(RMS)和半最大全寬(FWHM)，建立摩擦學(xué)指標(biāo)與應(yīng)力狀態(tài)之間的定量關(guān)系。

▼高壓放大器在導(dǎo)波管道軸向應(yīng)力測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)使用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高斯脈沖，將高斯脈沖送入ATA-2041高壓放大器中進(jìn)行無失真的脈沖放大，得到高壓脈沖信號(hào)。由于ATA-2041高壓放大器優(yōu)異的線性放大功能，高壓信號(hào)可以保證具有與信號(hào)發(fā)生器中編輯信號(hào)完全一致的信號(hào)特征，從而保證縱向?qū)Рㄋ桀l帶范圍的模態(tài)被準(zhǔn)確激勵(lì)。進(jìn)一步地利用所激勵(lì)的導(dǎo)波檢測(cè)應(yīng)力。

▼高壓放大器在超聲導(dǎo)波碳纖維復(fù)合層板損傷定位中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)為實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合層板結(jié)構(gòu)損傷定位及可視化，此次試驗(yàn)提出一種基于主動(dòng)式超聲導(dǎo)波的復(fù)合層板損傷成像方法，利用超聲導(dǎo)波在材料內(nèi)部的傳播特性以及與損傷之間的相互作用，通過傳感器和激勵(lì)裝置產(chǎn)生和接收導(dǎo)波信號(hào)，結(jié)合成像算法和深度學(xué)習(xí)進(jìn)行信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)復(fù)合層板結(jié)構(gòu)損傷的定位以及可視化顯示。

▼高壓放大器在量子點(diǎn)薄膜的非接觸無損原位檢測(cè)中的應(yīng)用

本文提出了一種非接觸式無損檢測(cè)量子點(diǎn)薄膜厚度的方法。在高電場(chǎng)作用下，量子點(diǎn)薄膜會(huì)發(fā)生光致發(fā)光猝滅現(xiàn)象，這與量子點(diǎn)薄膜的厚度以及施加的電壓大小有關(guān)。在紫外UV燈激發(fā)量子點(diǎn)薄膜光致發(fā)光后，在金屬探針上施加由功率放大器ATA-7025放大后的高壓正弦信號(hào)，并將電壓加在量子點(diǎn)薄膜兩端。隨后觀察量子點(diǎn)薄膜的光致發(fā)光光譜變化情況，研究施加的電壓大小以及量子點(diǎn)薄膜厚度對(duì)于猝滅程度的影響。

▼高壓功率放大器在管道電磁激勵(lì)聲發(fā)射中的應(yīng)用

電磁聲發(fā)射信號(hào)一般較為微弱，且在實(shí)際檢測(cè)中往往會(huì)存在電磁干擾，信號(hào)信噪比較低，這給有效信號(hào)的提取帶來挑戰(zhàn)。此外，導(dǎo)波的多模效應(yīng)和頻散效應(yīng)也進(jìn)一步增加了信號(hào)進(jìn)行模態(tài)識(shí)別的難度。本實(shí)驗(yàn)在管道裂紋處使用電磁激勵(lì)激發(fā)聲發(fā)射信號(hào)，對(duì)聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行降噪后對(duì)其進(jìn)行模態(tài)識(shí)別。