应用案例

　　实验名称：超声导波结冰探测

　　实验内容：利用超声导波实现飞机结冰的定量辨识方法能够显著提高飞机运行的安全性。为了验证数值模拟的有效性，开发了一个静/动态结冰探测实验系统来评估在喷雾条件下基于Lamb波的结冰探测的可行性。此外，小波变换、Hampel中值滤波器、移动平均滤波器被用于分析渡越时间和探测时间信号。最终，在实验上验证了超声导波可以实现动态结冰过程中积冰量的有效辨识。

　　研究方向：结冰探测

　　测试设备：ATA-1220D宽带放大器、函数/任意波形发生器、数据采集卡等。

　　图1：实验装置图

　　实验过程：实验信号处理系统由计算机、函数/任意波形发生器、带宽放大器、数据采集卡、PZT发射器、PZT接收器、制冷系统、防雾摄像头、喷嘴和T型热电偶组成。函数/任意波形生成器可以生成具有汉宁窗口的正弦信号，该正弦信号由带宽放大器放大并传输到PZT发射器，在那里它用于生成Lamb波。PZT接收器用于接收Lamb波，其中Lamb波被转换成电信号。数据采集板将来自PZT接收器的模拟信号转换为数字信号。该计算机用于通过LabVIEW软件发送指令和处理数据。进一步，通过构建积冰量辨识算法对Lamb波信号进行有效解析，最终在动/静态结冰条件下实现了积冰量的有效辨识。

　　实验结果：

　　图2：实验结果

　　在动/静态结冰条件下开展了不同积冰量的辨识实验，结果均验证了ToF/ToD峰值信号与积冰量之间具有较好的正相关性。对于不同积冰程度，ToD/ToF峰值信号作为积冰量辨识指标表现出良好的探测性能。

　　功率放大器推荐：ATA-1220E宽带放大器

　　图：ATA-1220E宽带放大器指标参数

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