實驗名稱：超聲導波結(jié)冰探測

實驗內(nèi)容：利用超聲導波實現(xiàn)飛機結(jié)冰的定量辨識方法能夠顯著提高飛機運行的安全性。為了驗證數(shù)值模擬的有效性，開發(fā)了一個靜/動態(tài)結(jié)冰探測實驗系統(tǒng)來評估在噴霧條件下基于Lamb波的結(jié)冰探測的可行性。此外，小波變換、Hampel中值濾波器、移動平均濾波器被用于分析渡越時間和探測時間信號。最終，在實驗上驗證了超聲導波可以實現(xiàn)動態(tài)結(jié)冰過程中積冰量的有效辨識。

研究方向：結(jié)冰探測

測試設備：ATA-1220D寬帶放大器、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集卡等。

圖1：實驗裝置圖

實驗過程：實驗信號處理系統(tǒng)由計算機、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、帶寬放大器、數(shù)據(jù)采集卡、PZT發(fā)射器、PZT接收器、制冷系統(tǒng)、防霧攝像頭、噴嘴和T型熱電偶組成。函數(shù)/任意波形生成器可以生成具有漢寧窗口的正弦信號，該正弦信號由帶寬放大器放大并傳輸?shù)絇ZT發(fā)射器，在那里它用于生成Lamb波。PZT接收器用于接收Lamb波，其中Lamb波被轉(zhuǎn)換成電信號。數(shù)據(jù)采集板將來自PZT接收器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。該計算機用于通過LabVIEW軟件發(fā)送指令和處理數(shù)據(jù)。進一步，通過構建積冰量辨識算法對Lamb波信號進行有效解析，最終在動/靜態(tài)結(jié)冰條件下實現(xiàn)了積冰量的有效辨識。

實驗結(jié)果：

圖2：實驗結(jié)果

在動/靜態(tài)結(jié)冰條件下開展了不同積冰量的辨識實驗，結(jié)果均驗證了ToF/ToD峰值信號與積冰量之間具有較好的正相關性。對于不同積冰程度，ToD/ToF峰值信號作為積冰量辨識指標表現(xiàn)出良好的探測性能。

功率放大器推薦：ATA-1220E寬帶放大器

圖：ATA-1220E寬帶放大器指標參數(shù)

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審核編輯 黃宇