高压功率放大器在涡流无损检测中的应用实例-电子发烧友网

脉冲涡流检测是一种先进的涡流检测技术，通过使用重复的宽带脉冲激励探头的激励线圈，产生一系列电压-时间数据对，这些数据包含重要的深度信息，适用于表面和近表面缺陷的测量。其系统主要由信号发生装置、带有巨磁阻传感器（GMR）的涡流探头、信号调理电路和信号处理等部分组成。其中，电压放大器起着关键作用，它可将拾取传感器测量到的由激励线圈产生的垂直合成磁场信号进行放大，以有效利用数据采集卡的动态输入范围，从而更准确地分析缺陷信息，如在对不同深度、宽度以及固定裂纹体积但深度和宽度变化的裂纹进行检测时，经电压放大器放大后的信号能帮助更精准地评估缺陷的位置和尺寸。

金属管件检测中的应用

在针对双层异质金属套管结构的脉冲涡流检测系统中，由信号发生器产生的信号，经高压放大器放大后，驱动检测探头的激励线圈，使被测金属管件内部产生涡流，涡流产生的二级磁场与激励线圈产生的一级磁场叠加形成总磁场，探头中的磁场传感器拾取该总磁场信号，再经信号放大器进一步放大，以便更清晰地分析信号特征，实现对内、外管壁厚减薄缺陷的分类识别和定量评估。此外，在铝板内部缺陷的脉冲涡流检测实验中，波形发生器产生的方波信号经功率放大器放大后作为激励线圈的激励源，激发铝板中产生涡流，霍尔传感器检测到叠加磁场的变化，其输出信号经差分和放大芯片放大后，满足数据采集卡的动态输入量程范围，进而通过计算机软件分析得出信号特征量与样件缺陷之间的对应关系。

图：高压功率放大器在铝板内部缺陷脉冲涡流检测中的应用

电磁感应式涡流检测中的应用

在涡流无损检测中，函数发生器输出的正弦激励信号经功率放大器放大后，与传感器的激励线圈相连组成闭合回路，激励拾取线圈中的感应电动势。拾取线圈与前置放大器相连，对感应电动势信号进行放大后，再输入到锁相放大器的信号输入端，与参考信号进行运算，得到实部和虚部信号，从而实现对不同取向裂纹的检测。这种应用方式可使检测结果更精确，能有效区分不同方向的裂纹缺陷。

材料缺陷检测中的应用

在利用电磁涡流检测原理对材料内部缺陷进行检测时，高压功率放大器用于提供交变电流，产生交变电场，当该电场作用于被测材料时，会在材料内产生涡流电流及其相应的磁场，通过检测磁场的强度和分布情况，即可确定材料中存在的缺陷。电压放大器在这一过程中对激励信号进行放大，确保产生的交变电场足够强，从而使涡流电流和磁场的变化更易于被检测，提高了材料缺陷检测的灵敏度和准确性。

图：功率放大器在脉冲涡流检测研究中的应用装置示意图

信号增强与分析中的应用

在涡流探伤中，探头发出的信号往往比较微弱，且传输距离较远时易受到噪声和其他干扰的影响。电压放大器可对这些微弱信号进行增益处理，提高信号的幅度和信噪比，使其更易于被后续的信号采集和分析设备所处理。同时，通过放大后的信号可更清晰地显示出缺陷的大小、深度以及位置等特征信息，从而帮助检测人员更准确地分析和判断被检测物体的质量状况，无论是在金属管材、板材还是复杂结构件的检测中，都能发挥重要作用。