聲波在巖土介質中傳播，其聲學特性與巖土物理力學性質密切相關。在人工地層凍結工程中認識含鹽人工凍土的聲學特性，建立聲波參數與含鹽人工凍土物理力學性質的關系，可為聲波探測鹽水浸漬凍結壁異常情況提供必要依據。目前對含鹽凍土的研究可分為物理性質研究和力學性質研究兩方面，在物理性質研究方面主要研究了鹽分對凍土結冰溫度、液塑限、未凍水含量、導熱系數的影響，在力學性質研究方面，主要研究了含水率、含鹽量、鹽類、溫度等對含鹽凍土強度、變形特性等性質的影響。對于凍土聲波傳播特性研究多集中在聲波的波速特性、衰減特性兩方面。

安泰電子ATA-2000系列高壓放大器，可驅動壓電陶瓷激勵出超聲波，搭建測試平臺。并且可以輸出穩定的任意波形能夠適配更多應用場景的壓電陶瓷驅動實驗。

實驗名稱：飽和含鹽人工凍結粉砂物理力學特性與聲學參數研究

實驗原理：壓電陶瓷在施加電壓后由于逆壓電效應產生振動同時改變交流信號的頻率就可以發出各種頻率的聲波再以飽和含氯化鈣粉砂土為研究對象，進行不同壓力、不同含鹽量、不同溫度條件下飽和含鹽凍結粉砂的聲波測試，分析高應力條件下含鹽飽和凍結粉砂的聲學參數，并探索未凍水含量建立聯系的方法。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：首先由函數發生器激發單周期正弦波，然后激發信號經由壓電線性放大器放大后分兩路，一路直接輸出到數字示波器作為激發波形信號，另一路用于驅動壓電陶瓷傳感器產生振動激發聲波，聲波通過測試試樣傳播，另一端由壓電陶瓷接收傳感器收到信號后，再經由電荷放大器對信號濾波后再次放大傳輸到數字示波器作為接收波形信號，最后利用示波器的存儲功能將波形數據導入到計算機中進行傳播時間的確定。

應用方向：地質工程、環境工程、土木工程

應用場景：凍土隧道、地下儲庫、土壤改良

產品推薦：ATA-2000系列高壓放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標參數

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審核編輯 黃宇