螺栓是一種臨時連接件，螺栓連接是目前木結構的主要連接方式，廣泛應用于建筑、運輸等領域。然而，在長期使用過程中，螺栓連接結構可能會出現預緊力下降、連接界面錯動甚至松脫等損傷現象，從而嚴重威脅螺栓連接系統結構完整性和功能性，所以有必要對螺栓連接的松動情況進行定期監測。在眾多的壓電材料中，壓電陶瓷(PZT)的成本低、質量輕、結構簡單、收集能量的能力強，廣泛應用于振動控制和結構的無損檢測中，可利用PZT對銷連接結構的載荷進行監測。

安泰電子的高壓放大器，在電力電子領域中，有廣泛應用，根據不同壓電材料的的參數，有不同適配的儀器，能夠驅動市面上大部分壓電陶瓷。

實驗名稱：面向木結構的螺栓連接松動檢測系統設計

實驗原理：

將兩片壓電陶瓷(PZT)分別粘貼在兩塊螺栓連接的木結構上，通過其中一片壓電陶瓷產生超聲波信號，另一片壓電陶瓷將傳遞后的超聲波信號轉換為電信號。經時間反演后，再次產生超聲波信號，同時采集傳遞后的超聲波信號。通過連接計算機、數據采集卡、壓電陶瓷、高壓放大器等，作為螺栓松動檢測系統的硬件；并在LabVIEW平臺下實現了具有Lamb波沖擊信號發生功能，并具有二次數字觸發采集功能的系統軟件。通過給木結構施加不同的預緊力，測試聚焦信號幅值與螺栓軸向預緊力的關系。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：

在LabVIEW軟件中設置指定的信號波命令，通過數據采集卡產生特定的監測信號。將監測信號通過ATA-2021B高壓放大器放大后，激勵PZT產生超聲波信號，超聲波信號在被監測木結構的內部傳播后，被另一片PZT接收。接收到的超聲波信號被轉換為電信號，并通過數據采集卡采集。在LabVIEW軟件中顯示和分析采集到的電信號，以評估螺栓連接的松緊狀態。

應用方向：建筑結構、家具制造、木制品加工

應用場景：橋梁結構監測、古建筑保護、家具質量檢測、木制品運輸安全

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