隨著科技的快速發展，金屬材料的使用遍布各行各業，對于金屬材料的無損檢測一直是材料屆關注的焦點。

傳統的壓電式超聲導波傳感器需要去除管道包覆層與管道完全貼合，通過壓電材料振動產生超聲波進行檢測，使檢測比較繁瑣。新型的磁致伸縮式超聲導波傳感器屬于非接觸式的傳感器，超聲波是鐵磁性材料在受外加磁場作用時，其外型尺寸發生變化而產生磁致伸縮應變，從而在鐵磁體內激發出的應力波，具有較高的靈活性與適應性。可以解決傳統方法效率低、成本高的缺點。

安泰電子ATA-2000系列放大器，在磁致伸縮無損檢測領域中有著廣泛應用，其最大輸出電壓1600Vpp，-3dB帶寬DC~1MHz，能夠驅動大部分磁致伸縮超聲換能器。

實驗名稱：磁致伸縮電磁超聲導波的孔裂紋損傷檢測

實驗原理：使用功率放大器在發射換能器兩端施加脈沖電壓，產生交變磁場。根據磁致伸縮的原理，在交變磁場的作用下鐵磁性材料反復伸縮，形成振動產生超聲波，利用超聲波檢測鐵磁性材料中是否存在缺陷。

實驗框圖：

實驗系統實拍圖：

實驗過程：信號發生器輸出正弦調制的激勵信號,經過功率放大器進行放大，輸出180Vpp電壓，電壓激勵磁致伸縮換能器發出超聲信號，超聲信號在鐵磁材料中傳輸，使用壓電傳感器接收，接收信號由傳感器轉變為電壓信號在示波器上顯示。通過分析接收信號判斷鐵磁材料中是否存在缺陷。

實驗結果：驅動電磁超聲換能器后，激勵換能器和壓電傳感器存在間隔，發射波峰和回波波峰產生時間間隔，可以在示波器上觀察到明顯的發射和接收回波。

圖：ATA-2161高壓放大器指標參數

功率放大器發揮的效能：為整個實驗中的核心部分，在此實驗中發揮的作用是提供180V的電壓信號，用來驅動電磁超聲換能器產生超聲波。

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標參數

應用方向：材料、建筑、工業制造

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審核編輯 黃宇