丁侠    shaw*teclab.cn   TECLAB 中國

摘要：超声无损检测研究中常常用到各种电压或功率放大器用于放大函数发生器产生的弱信号波形以此激励超声波换能器实现检测。本文利用一种针对超声无损检测领域研制的任意波形高压放大器进行了基本的性能测试并针对各种常用的研究案例进行的实测验证。

关键字：任意波形放大器，高斯信号，Chirp信号，高压放大器，功率放大器

背景：国内超声无损检测研究领域常见的高压放大器有来自美国AR公司，英E&I公司,美国RITEC公司和安泰科技等公司的产品。其中美国RITEC的GA2500A因属于功率放大器，放大电压峰峰值可高达1000Vpp，带宽可从KHz 到MHz,受到科研用户的青睐，但因其售价昂贵，更多的用于选择来自安泰科技公司的产品。售价相对低廉。本文采用的TECLAB公司UT-AWG任意波形高压放大器可以提供300 Vpp峰峰值输出并且具备0-5 MHz的带宽，且定价相对低廉，足以满足常见的超声检测应用场景。

基础性能测试

测试结果：

UT-AWG 支持 0 – 2 MHz 带宽范围内 实现 300 Vpp 的放大输出

支持任意波形信号放大输出

在5 MHz高频段 实现了 300 Vpp -6 dB放大输出即：150 Vpp

钛合金薄板空气耦合超声兰姆波检测应用

主要实验装置：

函数发生器

TECLAB UT-AWG 任意波形高压放大器

TECLAB AIR400-R50 点聚焦空气耦合超声换能器 一对

TECLAB Pre-AMP 20/40/60 dB 前置放大器

示波器

2 mm 厚钛合金薄板（带通孔缺陷）

实验结论：

该装置可以实现钛合金薄板蓝姆波检测通孔缺陷

空气耦合回波谐振法测厚应用

激励频率：105 KHz 对应波长：56 mm

采用探头：100 KHz 非聚焦

提离： 10 cm

激励信号：5 周期正弦（未加窗，非高斯，非CHIRP）

激励电压：± 150 V

共振峰计算厚度：14.145 mm

实际厚度：14.00 mm

混凝土低频干耦合超声检测应用

主要实验装置：

函数发生器

TECLAB UT-AWG 任意波形高压放大器

TECLAB 50KHz 干耦合超声横波换能器 和 100 KHz 干耦合超声纵波换能器 各一对

TECLAB Pre-AMP 20/40/60 dB 前置放大器

示波器

混凝土试块

实验结论：

该装置可以混凝土各声速测量和缺陷分析以及力学性能评估

碳纤维板超声表面波检测应用

主要实验装置：

函数发生器

TECLAB UT-AWG 任意波形高压放大器

TECLAB 2 MHz 可变角度超声换能器

TECLAB Pre-AMP 20/40/60 dB 前置放大器

示波器

碳纤维板试样

实验结论：

该装置可以碳纤维复合材料板表面波检测研究

碳纤维复合材料板干耦合超声探头表面波检测应用

主要实验装置：

函数发生器

TECLAB UT-AWG 任意波形高压放大器

TECLAB 100 KHz 干耦合超声换能器 一对

TECLAB Pre-AMP 20/40/60 dB 前置放大器

示波器

碳纤维板试样（预制脱粘缺陷）

实验结论：

该装置可以碳纤维复合材料板表面波检测研究