|
高壓放大器被廣泛的用于MEMS測(cè)試，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)，換能器驅(qū)動(dòng)，無損檢測(cè)，微粒分選，超聲波測(cè)試等多個(gè)方面，今天帶大家了解高壓放大器在耐強(qiáng)酸腐蝕超聲波換能器測(cè)試中的應(yīng)用的案例。實(shí)驗(yàn)過程詳細(xì)如下：
實(shí)驗(yàn)名稱：高壓放大器在耐強(qiáng)酸腐蝕超聲波換能器中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)并制作 了一種用于強(qiáng)酸性輸液系統(tǒng)除垢的超聲波換能器。利用聚丙烯管道組裝的靜態(tài)流體超聲場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)研究影響超聲傳播的因素。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備：函數(shù)發(fā)生器，ATA-4011高壓放大器，數(shù)字示波器，超聲探測(cè)器，超聲振頭系統(tǒng)等。
實(shí)驗(yàn)過程：
（1）超聲換能器的設(shè)計(jì)和制作；
換能器的外形如圖所示。其中，大頭螺釘固定于耐強(qiáng)酸陶瓷超聲發(fā)射頭的凹坑中心軸線位置,陶瓷與螺釘之間緊密連接。圖中各部件作密封處理,緊密連接。支撐及密封擋板選用聚丙烯耐酸塑料板加工而成，耐酸墊圈材質(zhì)選用聚四氟乙烯。
（2）換能器超聲發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試；
設(shè)計(jì)并組裝了一套靜態(tài)管路超聲場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)，如圖所示。介質(zhì)為1.0mol/L的硫酸鋅或選定濃度強(qiáng)酸水溶液。用該系統(tǒng)分別對(duì)本設(shè)計(jì)的超聲波換能器與普通以不銹鋼板發(fā)射頭換能器的超聲發(fā)射強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試、比較。為了方便表征,選用兩種超聲波換能器的尺寸、發(fā)射功率、工作頻率均相同。聲場(chǎng)強(qiáng)度與超聲傳感器測(cè)試電信號(hào)強(qiáng)度成正比，因此，統(tǒng)一用自制高靈敏度復(fù)合振子壓電傳感器測(cè)量所得電壓代替聲場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行比較分析。
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波經(jīng)ATA-4011高壓放大器放大后驅(qū)動(dòng)換能器工作。
（3）酸腐蝕測(cè)試。
分別配制0.05 mol/L,0. 1 mol/L,0. 2 mol/L,0.5 mol/L,1.0 mol/L的H2SO,、HCl、HNO3水溶液和0.05 mol/L,0. 1 mol/L,0. 2 mol/L,0.5 mol/L的HF水溶液,將測(cè)試系統(tǒng)中的的硫酸鋅水溶液換成不同酸度的H2SO]、 HCI、HNO3或HF水溶液,然后將超聲波除垢器與超聲波發(fā)生器連接,進(jìn)行為期1個(gè)月的試驗(yàn)。再拆卸超聲波換能器，觀察超聲波換能器發(fā)射頭的陶瓷超聲發(fā)射頭的腐蝕程度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
瓷超聲發(fā)射頭的聲場(chǎng)強(qiáng)度明顯高于不銹鋼發(fā)射板。該現(xiàn)象一方面得益于振動(dòng)方式的不同，前者的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)在支撐位,陶瓷頭端自由度高;而后者通過帶動(dòng)不銹鋼板振動(dòng),自由度小。再者陶瓷超聲發(fā)射頭的密度小,剛性大，聲阻抗比不銹鋼小得多,有利于超聲波向鹽水液體傳輸。
 
結(jié)果表明，陶瓷超聲發(fā)射頭有利于超聲傳播,隨導(dǎo)波棒粗端凸臺(tái)直徑(即有效傳遞面積)增大,超聲傳遞越好。結(jié)合有限元軟件分析,將支撐點(diǎn)設(shè)計(jì)于換能器的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)有利于換能器的聲波向液相發(fā)射。
實(shí)驗(yàn)中用到的高壓放大器ATA-4011參數(shù)指標(biāo)：
本文實(shí)驗(yàn)由西安安泰電子整理發(fā)布，西安安泰電子科技有限公司（Aigtek）是國(guó)內(nèi)專業(yè)從事測(cè)量?jī)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。公司致力于高壓放大器、計(jì)量校準(zhǔn)產(chǎn)品、線束測(cè)試儀等產(chǎn)品為核心的相關(guān)行業(yè)測(cè)試解決方案的研究，為用戶提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)試方案，Aigtek 已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。如想了解更多實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注安泰電子。
此實(shí)驗(yàn)參考至知網(wǎng)論文《耐強(qiáng)酸腐蝕超聲波換能器》
|
