應用案例

【概述】

本研究中使用Aigtek安泰ATG-2000系列功率信號源，搭建充水管道導波實驗系統。隨著工業化推進與能源需求增長，我國油氣管道建設已邁入高質量發展階段，但管道老化、腐蝕及外部干擾等問題導致泄漏事故頻發，安全風險突出，因此定期檢測與維護對保障管道安全至關重要。管道內檢測是識別管道缺陷的關鍵手段，但傳統內檢測器易卡堵、應用場景受限，同時示蹤定位技術對輔助缺陷定位、應對極端工況意義重大，若無法精準掌握內檢測器位置與到站時間，還可能引發設備丟失等次生問題。

實驗名稱：管道超聲導波示蹤定位方法驗證實驗

實驗原理：本研究基于聲-固耦合導波理論，針對充液管道環境，采用超聲導波作為定位信號載體；管道內檢測器發射的超聲脈沖與管壁彈性波、管內流體聲波發生耦合效應，形成具有頻散特性與多模態分布的導波，沿管道管壁進行長距離傳播，導波的相速度與群速度由管道材質、壁厚及激勵頻率決定，通過捕捉導波首波信號的傳播時間與速度特征，為后續實現高精度距離解算與位置定位奠定物理基礎。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：首先搭建DN200充水管道實驗臺，構建包含激勵發射端、接收傳感器陣列及數據采集系統的測試平臺；采用水聲換能器模擬球形內檢測器的發聲源，在20–80kHz頻率范圍內向充水管道發射超聲激勵信號，測試不同激勵頻率下導波的傳播能量與衰減特性；實驗中固定接收點位置并改變發射器距離，利用高速采集設備記錄管道外壁傳感器接收到的時域信號，并結合導波速度參數計算發射器與監測點的實際距離；最后對比理論計算值與實測距離數據，驗證該超聲導波定位方法在充液管道環境中的傳播穩定性與定位精度，為實際工程應用提供數據支撐。

應用方向：管道內檢測、球形內檢測器、超聲導波、主動聲學定位、油氣管道、泄漏檢測、管道健康監測、示蹤定位、充液管道、無損檢測

應用場景：球形內檢測器、管道內檢測器、聲學定位、超聲導波定位、主動聲學示蹤、管道機器人定位、充液管道導波、TOA定位、管道檢測跟蹤

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

1.寬頻帶覆蓋——精準復現掃頻激勵，保障導波頻散特性測試的真實性

2.高電壓輸出——克服充水管道強衰減，保障長距離導波傳播與定位精度

3.內置信號源與放大器一體化設計——簡化系統鏈路，保障多距離測試實驗

【推薦產品】：ATA-2000系列高壓放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標參數

本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。如想了解更多功率放大器等產品，請持續關注安泰電子官網m.fjiakun.cn或撥打029-88865020。

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