高压功率放大器在PCCP砂浆保护层研究中的应用

　　实验名称：外压作用下PCCP砂浆保护层及管混凝土的开裂监测

　　实验内容：使用高压功率放大器对电压幅值进行放大，激励PZT换能器振动形成Rayleigh波监测PCCP砂浆保护层及管芯混凝土的开裂。

　　研究方向：结构无损监测及安全评价

　　测试设备：ATA-4011C高压功率放大器、动态数据采集仪、蓄电池、PZT等。

图：PCCP砂浆保护层及管混凝土的开裂监测实验框图

　　实验过程：对内径1.4米的PCCP进行0~700kN的外压加载。在0~300kN时，单级加载100kN，稳压3min。300kN之后，为方便观察试验现象，单级加载50kN。本次试验加载至700kN，此时明显观察到管道趋于椭圆状，且砂浆保护层与管芯混凝土脱离。加载过程中，选定了5kHz、10kHz、20kHz三种正弦信号作为激励信号监测砂浆保护层及管芯混凝土的开裂，电压幅值为10V，采用ATA-4000高压放大器进行5倍电压增益。

　 实验结果：

图：实验结果

　　在5kHz、10kHz、20kHz频率下的损伤指标RPDA以及RPDE对外压荷载作用下的砂浆保护层以及管芯混凝土的开裂均具有敏感性。综合来看，20kHz下的RPDA是监测砂浆保护层开裂的优选，20kHz下的RPDA及10kHz下的RPDE是监测管芯混凝土开裂的合适选择。

　　功率放大器推荐：ATA-4011C高压功率放大器

图：ATA-4011C高压功率放大器指标参数

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