管道網(wǎng)絡中，導波（guidedwaves）的傳播特性對于無損檢測和結構健康監(jiān)測等領域具有重要意義。當導波通過管道彎曲處時，會發(fā)生散射現(xiàn)象，這會影響導波的傳播效率和信號質量。因此，研究管道彎曲處導波的散射特性對于優(yōu)化無損檢測技術和提高結構健康監(jiān)測的準確性至關重要?；谡齽t模態(tài)展開（normalmodeexpansion）的方法是研究管道彎曲處導波散射的一種有效手段。該方法通過將導波在管道中的傳播分解為一系列正則模態(tài)的疊加，進而分析這些模態(tài)在管道彎曲處的相互作用和轉換。

安泰電子的ATA/G-3000/300系列功率放大器基于采用AB類放大電路，具有低失真、高穩(wěn)定的特點。其最大帶寬可達120kHz，最大輸出電流可達40Ap，廣泛應用于各類磁性材料測試，性能評估及磁致伸縮換能器驅動等領域。

實驗名稱：基于正則模態(tài)展開的管道彎曲處導波散射研究

實驗原理：正則模態(tài)是波動方程在特定邊界條件下的解，它們代表了波動在介質中傳播的基本單元。在管道中，導波的傳播可以看作是一系列正則模態(tài)的疊加。當導波通過管道彎曲處時，由于管道幾何形狀的變化，導波會發(fā)生散射現(xiàn)象。散射波會向各個方向傳播，并與原始導波產(chǎn)生干涉效應。實驗中將傳感器放置在管道的不同位置，啟動信號源和功率放大器，記錄散射波的幅度、相位和頻率等參數(shù)，利用數(shù)據(jù)處理軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，得到導波在管道彎曲處的散射特性。

實驗框圖：

實驗過程：使用任意函數(shù)發(fā)生器生成5周期30kHz的脈沖波形，然后由功率放大器(AigtekATA-3080)放大。然后將放大的信號發(fā)送到發(fā)射換能器，以激發(fā)管道中的縱向導波。微弱的導波信號由接收傳感器檢測和預放大和高通濾波，然后由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(NIPXle-1082)采集。

應用方向：無損檢測與結構健康監(jiān)測、管道設計與優(yōu)化、波動控制與信號處理、能源與工業(yè)應用

應用場景：無損檢測、導波、正則模態(tài)、波動、導波散射、結構健康監(jiān)測

產(chǎn)品推薦：ATA-3000系列功率放大器

圖：ATA-3000系列功率放大器指標參數(shù)

西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當規(guī)模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。

審核編輯 黃宇