功率放大器基于压电主动传感技术中的应用

实验名称：功率放大器基于压电主动传感技术健康监测方法中的应用

实验目的：

验证压电陶瓷传感器的时间反演法能够有效地对螺栓球节点连接区的连接状态和受力状态进行监测。

实验设备：功率放大器ATA-2022H，压电陶瓷，螺栓球，套筒，数据采集卡，电脑。

实验内容：

本实验将利用压电陶瓷传感器，通过模型试验，对基于时间反演技术的螺栓球节点连接区健康状态监测方法进行验，时间反演聚焦信号的峰值只与该信号在结构上传递时所经过的传播路径的传递函数有关，当螺栓球节点内部螺栓发生损坏或未安装到位（受损状态）时，相当于传递函数发生改变，聚焦信号的峰值也会发生改变。

实验过程：

试验过程中，信号经功率放大器放大后对压电陶瓷传感器进行激励，该信号经由螺栓球和套筒传递到杆件，杆件上的PZT2传感器接收到信号，并传递回数据采集卡，由笔记本工作站使用LabView进行时间反演处理。随后将时间反演的信号作为激励信号施加在杆件上的的 PZT2传感器，将反转信号经由杆件、套筒传递到螺栓球上，形成一个有峰值的聚焦信号，最后由中心螺栓球节点上的PZT1接收聚焦信号,并由笔记本电脑显示处理信号数据。

基于时间反演法试验装置

 

时间反演分析法信号传递图

实验结果：

 

无噪声工况与有噪声工况下聚焦信号峰值图

 

无噪声工况聚焦峰值、有噪声工况聚焦峰值、杆件轴力变化图

实验结论：

综上所述，无论有噪声还是无噪声干扰，基于时间反演法的螺栓球节点连接区出现了相同的监测结果，说明该法具有较强的噪声鲁棒性，即抗噪性。在实际工程的安装和使用过程中，不可避免会受到风荷载、施工荷载、监测试验误差等因素的影响，时间反演良好的抗噪性将保证该方法更好地适用于工程实际。