裂缝对埋入混凝土中压电陶瓷电-声特性的影响

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1、第26卷第1期传感技术学报Vo1．26No．1CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2013年1月Jan．2013ResearchontheInfluenceofCracktotheElectricity-AcousticCharacteristicsofthePiezoelectricCeramicEmbeddedinConcreteXUZhiLong，CHEN，LIPengcheng，TANBin，WANGQin(SchoolofElectronicsAndInformationEngineering，Si

2、chuanUniversityChengdu610065)Abstract：Piezoelectricsmartconcretemoduleisanintelligentunitusingtheprincipleofelectronic—tO—soundtransform．It’Sakindofconcretemodulewiththepiezoelectricceramicdiscembeddedinit．Suchmodulecanmakeuptheshortcomingofthetraditionalnondestructivetesti

3、ngwhichcan’tbeusedforlongtimedetection．Butthecrackintheconcretemayweakenthereceivedsignalofpiezoelectricembeddedconcretenondestructivetestingalertmodule．Inordertoenhancethereceivedsignalscreatedbytheembeddedpiezoelectricceramicdiscandgetrichin—gredientsultrasonicspectrumtoa

4、nalyzetheinfluenceofcracktotheelectricity—acousticcharacteristics，ahighvoltagepowerultrasoniclaunchmodulewasdesigned．Theultrasoniclaunchmodulecangenerateanegativesharppulsetostimulatepiezoelectricceramicdisc．Uhrasonicspectrumwithin50MHzcanbeobtained．Experimentsshowedthatthe

5、amplitudeofthereceivedsignaldecreasedwiththeincreasingdistancebetweenthecrackandpie-zoelectricceramicdisc．Whilethedelaybetweenthedrivesignalandthereceivedsignalincreaseswiththeincreasingdistancebetweenthecrackandpiezoelectricceramicdisc．Keywords：ultrasonictesting；concrete；p

6、iezoelectric；highvohagepulse；crackEEACC：2860；7810Cdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．01．015裂缝对埋入混凝土中压电陶瓷电一声特性的影响米徐志龙，陈雨，李鹏程，谭斌，汪琴(四JI大学电子信息学院，成都610064)摘要：利用压电陶瓷的电一声转换特性，将压电陶瓷圆片作为超声源埋人混凝土结构中，构成了压电埋人式混凝土机敏模块。该模块弥补了传统无损检测无法对混凝土结构进行长时间检测的不足。但由于混凝土内部会存在裂缝的影响，压电埋入式混凝土无损检测机敏模块的接收信号

7、较弱。为了提高接收信号的强度，得到成分丰富的频谱，以分析裂缝对埋入混凝土中压电陶瓷电一声特性的影响，设计一种高压脉冲发生模块，该模块可产生幅度为400V的窄脉冲激励压电陶瓷圆片，获得带宽为50兆赫兹的超声波频谱。实验表明，在高压脉冲激励下，接收信号的幅度值会随着裂缝与压电陶瓷片之间距离的增加而减小；接收信号与激励信号之间的时延会随着裂缝与压电陶瓷片之间距离的增加而增加。关键词：超声检测，混凝土，压电，高压脉冲，裂缝中图分类号：0482．41文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)01—0067—06由于现代建筑结构中广泛使用的混

8、凝土具有复凝土结构中。但是这类方法会由于应变片本身杂的组成结构，所以在其凝同过程中可能出现各种方向性差；光纤传感器强度低、易于损坏等缺点，缺陷，威胁人民的生命财产安