脈沖渦流檢測(cè)是一種先進(jìn)的渦流檢測(cè)技術(shù)，通過使用重復(fù)的寬帶脈沖激勵(lì)探頭的激勵(lì)線圈，產(chǎn)生一系列電壓-時(shí)間數(shù)據(jù)對(duì)，這些數(shù)據(jù)包含重要的深度信息，適用于表面和近表面缺陷的測(cè)量。其系統(tǒng)主要由信號(hào)發(fā)生裝置、帶有巨磁阻傳感器（GMR）的渦流探頭、信號(hào)調(diào)理電路和信號(hào)處理等部分組成。其中，電壓放大器起著關(guān)鍵作用，它可將拾取傳感器測(cè)量到的由激勵(lì)線圈產(chǎn)生的垂直合成磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行放大，以有效利用數(shù)據(jù)采集卡的動(dòng)態(tài)輸入范圍，從而更準(zhǔn)確地分析缺陷信息，如在對(duì)不同深度、寬度以及固定裂紋體積但深度和寬度變化的裂紋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，經(jīng)電壓放大器放大后的信號(hào)能幫助更精準(zhǔn)地評(píng)估缺陷的位置和尺寸。

金屬管件檢測(cè)中的應(yīng)用

在針對(duì)雙層異質(zhì)金屬套管結(jié)構(gòu)的脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)中，由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)，經(jīng)高壓放大器放大后，驅(qū)動(dòng)檢測(cè)探頭的激勵(lì)線圈，使被測(cè)金屬管件內(nèi)部產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的二級(jí)磁場(chǎng)與激勵(lì)線圈產(chǎn)生的一級(jí)磁場(chǎng)疊加形成總磁場(chǎng)，探頭中的磁場(chǎng)傳感器拾取該總磁場(chǎng)信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)放大器進(jìn)一步放大，以便更清晰地分析信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)、外管壁厚減薄缺陷的分類識(shí)別和定量評(píng)估。此外，在鋁板內(nèi)部缺陷的脈沖渦流檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，波形發(fā)生器產(chǎn)生的方波信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后作為激勵(lì)線圈的激勵(lì)源，激發(fā)鋁板中產(chǎn)生渦流，霍爾傳感器檢測(cè)到疊加磁場(chǎng)的變化，其輸出信號(hào)經(jīng)差分和放大芯片放大后，滿足數(shù)據(jù)采集卡的動(dòng)態(tài)輸入量程范圍，進(jìn)而通過計(jì)算機(jī)軟件分析得出信號(hào)特征量與樣件缺陷之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖：高壓功率放大器在鋁板內(nèi)部缺陷脈沖渦流檢測(cè)中的應(yīng)用

電磁感應(yīng)式渦流檢測(cè)中的應(yīng)用

在渦流無(wú)損檢測(cè)中，函數(shù)發(fā)生器輸出的正弦激勵(lì)信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后，與傳感器的激勵(lì)線圈相連組成閉合回路，激勵(lì)拾取線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。拾取線圈與前置放大器相連，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行放大后，再輸入到鎖相放大器的信號(hào)輸入端，與參考信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，得到實(shí)部和虛部信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同取向裂紋的檢測(cè)。這種應(yīng)用方式可使檢測(cè)結(jié)果更精確，能有效區(qū)分不同方向的裂紋缺陷。

材料缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用

在利用電磁渦流檢測(cè)原理對(duì)材料內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，高壓功率放大器用于提供交變電流，產(chǎn)生交變電場(chǎng)，當(dāng)該電場(chǎng)作用于被測(cè)材料時(shí)，會(huì)在材料內(nèi)產(chǎn)生渦流電流及其相應(yīng)的磁場(chǎng)，通過檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度和分布情況，即可確定材料中存在的缺陷。電壓放大器在這一過程中對(duì)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行放大，確保產(chǎn)生的交變電場(chǎng)足夠強(qiáng)，從而使渦流電流和磁場(chǎng)的變化更易于被檢測(cè)，提高了材料缺陷檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。

圖：功率放大器在脈沖渦流檢測(cè)研究中的應(yīng)用裝置示意圖

信號(hào)增強(qiáng)與分析中的應(yīng)用

在渦流探傷中，探頭發(fā)出的信號(hào)往往比較微弱，且傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)易受到噪聲和其他干擾的影響。電壓放大器可對(duì)這些微弱信號(hào)進(jìn)行增益處理，提高信號(hào)的幅度和信噪比，使其更易于被后續(xù)的信號(hào)采集和分析設(shè)備所處理。同時(shí)，通過放大后的信號(hào)可更清晰地顯示出缺陷的大小、深度以及位置等特征信息，從而幫助檢測(cè)人員更準(zhǔn)確地分析和判斷被檢測(cè)物體的質(zhì)量狀況，無(wú)論是在金屬管材、板材還是復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的檢測(cè)中，都能發(fā)揮重要作用。

圖：ATA-4315高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇