實(shí)驗(yàn)名稱：

寬帶放大器ATA-1220E在超聲導(dǎo)波結(jié)冰探測中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)方向：

結(jié)冰探測

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

寬帶放大器ATA-1220E、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集卡、PZT發(fā)射器、防霧攝像頭、計算機(jī)等

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

利用超聲導(dǎo)波實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)冰的定量辨識方法能夠顯著提高飛機(jī)運(yùn)行的安全性。為了驗(yàn)證數(shù)值模擬的有效性，開發(fā)了一個靜/動態(tài)結(jié)冰探測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來評估在噴霧條件下基于Lamb波的結(jié)冰探測的可行性。此外，小波變換、Hampel中值濾波器、移動平均濾波器被用于分析渡越時間和探測時間信號。最終，在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了超聲導(dǎo)波可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)結(jié)冰過程中積冰量的有效辨識。

實(shí)驗(yàn)過程：

實(shí)驗(yàn)信號處理系統(tǒng)由計算機(jī)、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、帶寬放大器、數(shù)據(jù)采集卡、PZT發(fā)射器、PZT接收器、制冷系統(tǒng)、防霧攝像頭、噴嘴和T型熱電偶組成。

函數(shù)/任意波形生成器可以生成具有漢寧窗口的正弦信號，該正弦信號由帶寬放大器放大并傳輸?shù)絇ZT發(fā)射器，在那里它用于生成Lamb波。PZT接收器用于接收Lamb波，其中Lamb波被轉(zhuǎn)換成電信號。數(shù)據(jù)采集板將來自PZT接收器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。該計算機(jī)用于通過LabVIEW軟件發(fā)送指令和處理數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，通過構(gòu)建積冰量辨識算法對Lamb波信號進(jìn)行有效解析，最終在動/靜態(tài)結(jié)冰條件下實(shí)現(xiàn)了積冰量的有效辨識。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

在動/靜態(tài)結(jié)冰條件下開展了不同積冰量的辨識實(shí)驗(yàn)，結(jié)果均驗(yàn)證了ToF/ToD峰值信號與積冰量之間具有較好的正相關(guān)性。對于不同積冰程度，ToD/ToF峰值信號作為積冰量辨識指標(biāo)表現(xiàn)出良好的探測性能。

實(shí)驗(yàn)中用到的ATA-1220E寬帶放大器的參數(shù)指標(biāo)：

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