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高壓放大器被廣泛的用于MEMS測試，壓電陶瓷驅動(dòng)，換能器驅動(dòng),無(wú)損檢測，微粒分選，超聲波測試等多個(gè)方面，今天帶大家了解高壓放大器在耐強酸腐蝕超聲波換能器測試中的應用的案例。實(shí)驗過(guò)程詳細如下： 實(shí)驗名稱(chēng)：高壓放大器在耐強酸腐蝕超聲波換能器中的應用 實(shí)驗目的：設計并制作 了一種用于強酸性輸液系統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)強測試系統研究影響超聲傳播的因素。 實(shí)驗設備：函數發(fā)生器，ATA-4011高壓放大器，數字示波器，超聲探測器，超聲振頭系統等。 實(shí)驗過(guò)程： （1）超聲換能器的設計和制作； 換能器的外形如圖所示。其中，大頭螺釘固定于耐強酸陶瓷超聲發(fā)射頭的凹坑中心軸線(xiàn)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)強測試； 設計并組裝了一套靜態(tài)管路超聲場(chǎng)強測試系統，如圖所示。介質(zhì)為1.0mol/L的硫酸鋅或選定濃度強酸水溶液。用該系統分別對本設計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)射強度進(jìn)行測試、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)強度與超聲傳感器測試電信號強度成正比，因此，統一用自制高靈敏度復合振子壓電傳感器測量所得電壓代替聲場(chǎng)強度進(jìn)行比較分析。 函數信號發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波經(jīng)ATA-4011高壓放大器放大后驅動(dòng)換能器工作。 （3）酸腐蝕測試。 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,將測試系統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。再拆卸超聲波換能器，觀(guān)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)驗結果： 瓷超聲發(fā)射頭的聲場(chǎng)強度明顯高于不銹鋼發(fā)射板。該現象一方面得益于振動(dòng)方式的不同，前者的振動(dòng)節點(diǎn)在支撐位,陶瓷頭端自由度高;而后者通過(guò)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。 結果表明，陶瓷超聲發(fā)射頭有利于超聲傳播,隨導波棒粗端凸臺直徑(即有效傳遞面積)增大,超聲傳遞越好。結合有限元軟件分析,將支撐點(diǎn)設計于換能器的振動(dòng)節點(diǎn)有利于換能器的聲波向液相發(fā)射。 實(shí)驗中用到的高壓放大器ATA-4011參數指標： 本文實(shí)驗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）是國內專(zhuān)業(yè)從事測量?jì)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)。公司致力于高壓放大器、計量校準產(chǎn)品、線(xiàn)束測試儀等產(chǎn)品為核心的相關(guān)行業(yè)測試解決方案的研究，為用戶(hù)提供具有競爭力的測試方案，Aigtek 已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線(xiàn)，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多實(shí)驗方案，請持續關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.aigtek.com。 此實(shí)驗參考至知網(wǎng)論文《耐強酸腐蝕超聲波換能器》 |
