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Aigtek電壓放大器在管道超聲導(dǎo)波示蹤定位方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2026-04-20      瀏覽次數(shù):110

【概述】

本研究中使用Aigtek安泰ATG-2000系列功率信號(hào)源,搭建充水管道導(dǎo)波實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。隨著工業(yè)化推進(jìn)與能源需求增長(zhǎng),我國(guó)油氣管道建設(shè)已邁入高質(zhì)量發(fā)展階段,但管道老化、腐蝕及外部干擾等問(wèn)題導(dǎo)致泄漏事故頻發(fā),安全風(fēng)險(xiǎn)突出,因此定期檢測(cè)與維護(hù)對(duì)保障管道安全至關(guān)重要。管道內(nèi)檢測(cè)是識(shí)別管道缺陷的關(guān)鍵手段,但傳統(tǒng)內(nèi)檢測(cè)器易卡堵、應(yīng)用場(chǎng)景受限,同時(shí)示蹤定位技術(shù)對(duì)輔助缺陷定位意義重大,若無(wú)法精準(zhǔn)掌握內(nèi)檢測(cè)器位置與到站時(shí)間,還可能引發(fā)設(shè)備丟失等次生問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)名稱:管道超聲導(dǎo)波示蹤定位方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理:本研究基于聲-固耦合導(dǎo)波理論,針對(duì)充液管道環(huán)境,采用超聲導(dǎo)波作為定位信號(hào)載體;管道內(nèi)檢測(cè)器發(fā)射的超聲脈沖與管壁彈性波、管內(nèi)流體聲波發(fā)生耦合效應(yīng),形成具有頻散特性與多模態(tài)分布的導(dǎo)波,沿管道管壁進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播,導(dǎo)波的相速度與群速度由管道材質(zhì)、壁厚及激勵(lì)頻率決定,通過(guò)捕捉導(dǎo)波首波信號(hào)的傳播時(shí)間與速度特征,為后續(xù)實(shí)現(xiàn)高精度距離解算與位置定位奠定物理基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)框圖:


管道超聲導(dǎo)波示蹤定位方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)框圖


實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖:


管道超聲導(dǎo)波示蹤定位方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖


實(shí)驗(yàn)過(guò)程:首先搭建DN200充水管道實(shí)驗(yàn)臺(tái),構(gòu)建包含激勵(lì)發(fā)射端、接收傳感器陣列及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái);采用水聲換能器模擬球形內(nèi)檢測(cè)器的發(fā)聲源,在20–80kHz頻率范圍內(nèi)向充水管道發(fā)射超聲激勵(lì)信號(hào),測(cè)試不同激勵(lì)頻率下導(dǎo)波的傳播能量與衰減特性;實(shí)驗(yàn)中固定接收點(diǎn)位置并改變發(fā)射器距離,利用高速采集設(shè)備記錄管道外壁傳感器接收到的時(shí)域信號(hào),并結(jié)合導(dǎo)波速度參數(shù)計(jì)算發(fā)射器與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際距離;最后對(duì)比理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)距離數(shù)據(jù),驗(yàn)證該超聲導(dǎo)波定位方法在充液管道環(huán)境中的傳播穩(wěn)定性與定位精度,為實(shí)際工程應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。
 

應(yīng)用方向:管道內(nèi)檢測(cè)、球形內(nèi)檢測(cè)器、超聲導(dǎo)波、主動(dòng)聲學(xué)定位、油氣管道、泄漏檢測(cè)、管道健康監(jiān)測(cè)、示蹤定位、充液管道、無(wú)損檢測(cè)

應(yīng)用場(chǎng)景:球形內(nèi)檢測(cè)器、管道內(nèi)檢測(cè)器、聲學(xué)定位、超聲導(dǎo)波定位、主動(dòng)聲學(xué)示蹤、管道機(jī)器人定位、充液管道導(dǎo)波、TOA定位、管道檢測(cè)跟蹤
 

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):

1.寬頻帶覆蓋——精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)掃頻激勵(lì),保障導(dǎo)波頻散特性測(cè)試的真實(shí)性

2.高電壓輸出——克服充水管道強(qiáng)衰減,保障長(zhǎng)距離導(dǎo)波傳播與定位精度

3.內(nèi)置信號(hào)源與放大器一體化設(shè)計(jì)——簡(jiǎn)化系統(tǒng)鏈路,保障多距離測(cè)試實(shí)驗(yàn)
 

【推薦產(chǎn)品】:ATA-2000系列高壓放大器


ATA-2000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)


圖:ATA-2000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線,且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商,樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。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(hào)源、前置微小信號(hào)放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(cè)試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。


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