聲波在巖土介質(zhì)中傳播，其聲學(xué)特性與巖土物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。在人工地層凍結(jié)工程中認(rèn)識含鹽人工凍土的聲學(xué)特性，建立聲波參數(shù)與含鹽人工凍土物理力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系，可為聲波探測鹽水浸漬凍結(jié)壁異常情況提供必要依據(jù)。目前對含鹽凍土的研究可分為物理性質(zhì)研究和力學(xué)性質(zhì)研究兩方面，在物理性質(zhì)研究方面主要研究了鹽分對凍土結(jié)冰溫度、液塑限、未凍水含量、導(dǎo)熱系數(shù)的影響，在力學(xué)性質(zhì)研究方面，主要研究了含水率、含鹽量、鹽類、溫度等對含鹽凍土強(qiáng)度、變形特性等性質(zhì)的影響。對于凍土聲波傳播特性研究多集中在聲波的波速特性、衰減特性兩方面。

安泰電子ATA-2000系列高壓放大器，可驅(qū)動壓電陶瓷激勵出超聲波，搭建測試平臺。并且可以輸出穩(wěn)定的任意波形能夠適配更多應(yīng)用場景的壓電陶瓷驅(qū)動實驗。

實驗名稱：飽和含鹽人工凍結(jié)粉砂物理力學(xué)特性與聲學(xué)參數(shù)研究

實驗原理：壓電陶瓷在施加電壓后由于逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動同時改變交流信號的頻率就可以發(fā)出各種頻率的聲波再以飽和含氯化鈣粉砂土為研究對象，進(jìn)行不同壓力、不同含鹽量、不同溫度條件下飽和含鹽凍結(jié)粉砂的聲波測試，分析高應(yīng)力條件下含鹽飽和凍結(jié)粉砂的聲學(xué)參數(shù)，并探索未凍水含量建立聯(lián)系的方法。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：首先由函數(shù)發(fā)生器激發(fā)單周期正弦波，然后激發(fā)信號經(jīng)由壓電線性放大器放大后分兩路，一路直接輸出到數(shù)字示波器作為激發(fā)波形信號，另一路用于驅(qū)動壓電陶瓷傳感器產(chǎn)生振動激發(fā)聲波，聲波通過測試試樣傳播，另一端由壓電陶瓷接收傳感器收到信號后，再經(jīng)由電荷放大器對信號濾波后再次放大傳輸?shù)綌?shù)字示波器作為接收波形信號，最后利用示波器的存儲功能將波形數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計算機(jī)中進(jìn)行傳播時間的確定。

應(yīng)用方向：地質(zhì)工程、環(huán)境工程、土木工程

應(yīng)用場景：凍土隧道、地下儲庫、土壤改良

產(chǎn)品推薦：ATA-2000系列高壓放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇