基于压电筒状叠堆的无线金属腐蚀探针设计及性能研究

来源：振动与冲击杂志2024年第8期北京时间：

作者：王建军，刘鸿辉，曹亚雷，符轩铭，李伟杰，罗明璋，兰成明

单位：1.北京科技大学应用力学系，北京100083； 2.北京科技大学土木与资源工程学院，北京100083；3.大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024； 4.长江大学电子信息学院，湖北荆州434023

摘要：基于压电筒状叠堆和压电阻抗技术提出了一种由压电筒状叠堆和金属杆组成的新型金属腐蚀探针。建立了多层结构探针纵向振动的传递矩阵模型，导出了电学阻抗方程，求得了第一阶谐振频率和反谐振频率，并与已有文献的特例结果进行了对比，验证了理论求解的正确性。此外，采用理论分析、人造定量腐蚀试验、温度敏感试验、加速腐蚀试验和无线阻抗测试试验系统地研究了探针的性能。研究结果表明，探针的第一阶谐振频率和反谐振频率随着杆长减小而增大，随着腐蚀天数的增加而增大，随着温度的增大而减小；无线阻抗系统测量的阻抗谱与传统阻抗分析仪的测量结果一致性较好。研究成果为开发无线定量测量的新型金属腐蚀探针提供重要参考。

关键词：金属腐蚀探针；压电筒状叠堆；压电阻抗技术；无线；定量测量；传递矩阵模型