声发射的基本原理、特点及应用
声学波在无损检测中的应用研究
声学波在无损检测中的应用研究无损检测是工业生产中非常重要的技术，它可以检测物体内部的缺陷和损伤，避免出现安全事故。
声学波是无损检测中常用的一种检测方法，本文将探讨声学波在无损检测中的应用研究。
一、声学波的基本原理声学波是指在介质中传播的机械波，它是一种能量传递的形式，在很多领域得到广泛的应用。
声学波的传播速度与介质的物理特性有关，例如声速较高的介质其传播速度也较快。
声学波的传播可以产生反射和折射，这为无损检测提供了基础。
二、声学波在无损检测中的应用声学波在无损检测中的应用很广泛，主要用于检测物体内部的缺陷和损伤。
下面介绍几种声学波无损检测技术。
1. 超声波无损检测超声波是一种高频机械波，其频率通常在1MHz以上，可以穿透固体或液体，并反射或散射在缺陷或界面上，从而检测缺陷的位置和大小。
超声波检测可以检测锈蚀、裂纹、疲劳损伤等缺陷，具有非接触、高灵敏度、高精度等特点，是工业生产中常用的一种无损检测方法。
2. 声发射检测声发射检测指在物体内部存在压力、应变等作用下，会产生声波，这些声波会在物体内部反射、散射或折射，从而造成缺陷的声发射。
声发射检测可以检测裂纹、断层、缺陷等，具有高灵敏度、可实时检测等特点，是工业生产中常用的一种无损检测方法。
3. 声磁检测声磁检测是一种利用坦布林效应进行非接触型测定材料磁留度和应力等力密度参量的磁力学方法。
它的原理是在材料中产生矫顽磁场，当外加交变磁场时，磁通密度会发生变化，从而在材料的表面产生声波，这些声波可以揭示介质内部的动态变化。
三、声学波无损检测技术的研究进展近年来，随着科学技术的发展，声学波无损检测技术在物体材料表面、体内的缺陷检测、结构评估、材料性能分析等方面得到了广泛的应用。
同时，对声学波检测技术的研究也得到了进一步的深入研究。
1. 算法与技术研究在声学波无损检测技术中，算法和技术是非常重要的一部分，它们的优化可以提高检测的效率和准确度。
一些新的算法和技术被提出，例如基于机器学习的检测方法、基于损伤识别的检测方法等，这些方法具有高效率、高准确度、自适应等特点，可以更好地满足应用需求。
声音传播的原理与特性
声音传播的原理与特性声音是一种通过空气、水、固体等介质传播的机械波，是人类日常生活中非常重要的信息传递方式之一。
了解声音传播的原理与特性对于我们理解声音的产生与传递，以及应用于各个领域都具有重要意义。
声音的传播原理可以归纳为三个基本要素：振源、传播介质和接收者。
振源是导致声音产生的物体或者媒介。
声音的产生是因为振源的振动，这种振动会导致周围介质发生压缩和膨胀，从而产生声波。
一般来说，振源的振动越强烈，产生的声音就越响亮。
传播介质是声音传播的介质，可以是气体（如空气）、液体（如水）或者固体。
不同的介质对声音的传播速度和传播方式都有影响。
在空气中，声音是通过空气分子之间的碰撞传递的；在液体和固体中，声音的传播主要是通过介质的弹性传导。
由于固体分子密度较高，声音在固体中的传播速度一般比在液体和气体中更快。
接收者是声音的最终目的地，接收者可以是人类的耳朵、动物的耳朵，或者是科学仪器等。
不同的接收者对声音的感知能力也不同，例如人类的听力范围大约在20Hz到20kHz之间，超过或者低于这个范围的声音我们就无法听到。
声音的特性主要包括频率、振幅和声音质量。
频率是声音的基本特征之一，它决定了声音的音调。
频率越高，声音听起来就越尖锐，越低则越低沉。
频率的单位是赫兹（Hz），1赫兹等于每秒振动一次。
人类能够听到的声音频率范围是20Hz到20kHz。
振幅是声音的另一个基本特征，它决定了声音的响度。
振幅越大，声音听起来就越响亮。
振幅的单位是分贝（dB），0分贝代表最小可听到的声音强度，而大约120分贝则是人类耳朵的疼痛阈值。
声音质量是声音的特有属性，用来描述声音的音色。
相同的音高和响度的声音，由不同的乐器或者声源产生，其声音质量是不同的。
声音质量主要由声音波形的谐波成分决定。
除了频率、振幅和声音质量，声音还具有传播距离有限、随传播介质的性质改变、容易受到障碍物阻挡等特性。
声音传播的距离有限是因为声音的能量会随着传播的距离逐渐衰减。
声发射监测技术
机械设备故障诊断讲稿＿＿声发射监测技术声发射技术是根据结构内部发出的应力波来判断结构内部损伤程度的一种动态无损检测技术。
由于该方法能连续监视结构内部损伤的全过程，因此得到了广泛应用。
一、声发射监测的基本原理在日常生活中，人们会注意到，折断竹杆可以听到噼啦的断裂声，打碎玻璃可以听到清脆的破碎声，水开时可以听到对流声，这些都是人耳可觉查到的声发射现象。
通常，人们把物体在状态改变时自动发出声音的现象称为声发射。
其实质是物体受到外力或内力作用产生变形或断裂时，就以弹性波形式释放能量的一种现象。
由于声发射提供丁材料状态变化的有关信息，所以可用于设备的状态监测和故障诊断。
声发射源往往是材料损坏的发源地。
由于声发射源的活动常在材料破坏之前很早就会出现，因此，可根据材料的微观变形和开裂以及裂纹的发生和发展过程所产生声发射的特点及强度来推知声发射源目前的状态(存在、位置、严重程度)，而且可知道它形成的历史，并预测其发展趋势。
这就是声发射监测的基本原理。
二、声发射监测具有以下持点：(1)声发射监测可以获得有关缺陷的动态信息。
结构或部件在受力情况下，利用声发射进行监测，可以知道缺陷的产生、运动及发展状态，并根据缺陷的严重程度进行实时报警。
而超声波探伤，只能检测过去的状态，属于静态情况下的探伤。
(2)声发射监测不受材料位置的限制。
材料的任何部位只要有声发射，就可以进行检测并确定声源的位置。
(3)声发射监测只接收由材料本身所发射的超声波；而超声波监测必须把超声波发射到材料中，并接收从缺陷反射回来的超声波。
(4)灵敏度高。
结构缺陷在萌生之初就有声发射现象；而超声波、x射线等方法必须在缺陷发展到一定程度之后才能检测到。
(5)不受材料限制。
因为声发射现象普遍存在于金属、塑料、陶瓷、木材、混凝土及复合材料等物体中，因此得到广泛应用。
由于声发射具有以上特点，因此得到了科学家和工程技术人员的重视。
美国在l 964年就研制成功一套实用的声发射监测系统，并用于火箭发动机壳体水压试验的监测。
声发射的基本原理、特点及应用.
声发射的基本原理、特点及应用声发射的基本原理声发射检测的原理，从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射声发射检测的主要目的是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。
一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以精确确定缺陷的性质与大小。
声发射技术的特点声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为：(1) 声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供；(2) 声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号；(3) 在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态；(4) 可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；(5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；(6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产；(7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力；(8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。
由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是机械波，因此具有如下的特点：(1) 声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验；(2) 声发射检测，一般需要适当的加载程序。
多数情况下，可利用现成的加载条件，但有时，还需要特作准备；(3) 声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活性和强度，不能给出声发射源内缺陷的性质和大小，仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。
无损检测技术中的声发射检测方法
无损检测技术中的声发射检测方法声发射检测方法是无损检测技术中的一种重要方法，它通过监测材料或结构在受力或变形时产生的声波信号，识别出潜在的缺陷或病态信号，从而实现对材料或结构的监测和评估。
声发射检测方法具有灵敏度高、可靠性强、非破坏性的特点，被广泛应用于航空航天、能源、交通、制造等领域。
声发射检测方法的基本原理是利用物体在受力或变形时产生的应变能释放出声波信号。
当材料或结构中存在缺陷或病态时，这些缺陷会在受力或变形时产生能量释放，从而引起声波信号的发射。
通过分析和处理这些声波信号的特征参数，可以确定缺陷的位置、大小、性质以及材料或结构的损伤程度。
声发射检测方法在无损检测领域中有着广泛的应用。
首先，它可以用于评估材料或结构的完整性。
在航空航天领域，飞机的结构完整性是至关重要的，声发射检测方法可以用来监测飞机的机翼、机身等关键结构是否存在潜在的裂纹、疲劳或腐蚀等问题。
其次，声发射检测方法还可以用于监测材料或结构在受力或变形时的响应情况。
例如，在能源领域，声发射检测方法可以用来监测核电站压力容器的变形和疲劳破坏，以确保其安全运行。
此外，声发射检测方法还可以用于提前预警材料或结构的潜在问题，以便采取相应的维修和保养措施，避免事故的发生。
声发射检测方法具有许多独特的优点。
首先，它是一种非破坏性的检测方法，不需要对材料或结构进行破坏性的取样或试验，可以对大型、复杂的结构进行在线监测。
其次，声发射检测方法对缺陷的敏感性高，能够检测到微小的缺陷，如微小裂纹、微小气泡等。
第三，声发射检测方法具有较高的可靠性和准确性，可以对缺陷进行实时监测和评估，及时发现潜在问题并采取相应的措施。
此外，声发射检测方法还具有较强的定位能力，可以确定缺陷的具体位置和分布。
然而，声发射检测方法也存在一些局限性。
首先，对于复杂结构和材料的检测，声发射检测方法可能受到环境噪音的干扰，影响信号的采集和处理。
其次，在某些情况下，声发射检测方法可能存在误报和漏报的情况，需要进一步的分析和判断。
声发射检测技术及应用
声发射检测技术及应用
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演讲者：
无损检测简介
01
声发射检测的定位方法
02
声发射检测的原理和特点
03
声发射检测的应用
04
报告内容
第一部分 无损检测
一、什么是无损检测
无损检测是在不破坏或损伤原材料和工件受检对象的前提下，测定和评价物质内部或外表的物理和力学性能，并包括各类缺陷和其他技术参数的综合性应用技术 。
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声发射检测必须有外部条件的作用，使材料内部结构发生变化，即结构、焊接接头或材料的内部结构、缺陷处于运动变化的过程中，才能实施检测。
PART各种各样的缺陷 ，当晶体内沿某一条线上的原子排列与完整晶格不同时就会形成缺陷。高速运动的位错产生高频率、低幅值的声发射信号，而低速运动的位错则产生低频率、高幅值的声发射信号。据估计，大约100个到1000个位错同时运动可产生仪器能检测到的连续信号；几百个到几千个位错同时运动时可产生突发型信号。
无损检测的应用形式
在生产过程质量控制中的无损捡测，即应用于产品的质量管理。 用于成品的质量控制，即用于出厂前的成品检验和用户的验收检验。 在产品使用过程中的监测，即维护检验。
无损检测方法的种类
人们按照不同的原理，和不同的探测及信息处理方式，已经应用和正在研究的各种无损检测方法，总共达70多种。目前在工业生产检测中，应用最广泛的无损检测方法主要是液体渗透法，磁粉检测法，射线检测法，超声波检测法和涡流检测法。
一、声发射的来源与产生
裂纹的形成和扩展
塑性材料裂纹的形成与扩展同材料的塑性变形有关，一旦裂纹形成，材料局部区域的应力集中得到卸载，产生声发射。材料的断裂过程大体上可分为三个阶段：①裂纹形成；②裂纹扩展；③最终断裂。这三个阶段都可以产生强烈的声发射。 脆性材料不产生明显的塑性变形，因此一般认为，位错塞积是脆性材料形成微裂纹的基本机理。 脆性材料由于不产生明显的塑性变形，其声发射频度低，每次的发射强度大；塑性材料与之形成对照，声发射频度高，每次发射强度小。
声波的基础特性与应用
声波的基础特性与应用声波是一种机械波，是由物质的震动传播而产生的波动现象。
声波在空气、水、固体等介质中传播，是人类日常生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍声波的基础特性以及其在各个领域中的应用。
### 声波的基础特性声波是一种纵波，其传播方向与振动方向一致。
声波的传播速度取决于介质的性质，一般在空气中的传播速度约为343米/秒。
声波的频率决定了声音的音调，频率越高，音调越高。
而声波的振幅则决定了声音的大小，振幅越大，声音越响亮。
声波的传播遵循波动方程，可以用以下公式表示：$$v = f \times \lambda$$其中，$v$表示声波的传播速度，$f$表示声波的频率，$\lambda$表示声波的波长。
声波的波长与频率成反比关系，频率越高，波长越短。
### 声波在医学领域的应用在医学领域，声波被广泛应用于超声波检查和超声波治疗。
超声波检查利用声波在人体组织中的传播特性，通过探头发射声波并接收回波来获取人体内部器官的影像，用于诊断疾病。
超声波治疗则利用声波的机械作用，对人体组织进行治疗，如碎石治疗、肿瘤消融等。
### 声波在通信领域的应用在通信领域，声波被应用于声纹识别技术。
声纹识别是一种生物特征识别技术，通过分析个体的声音特征来进行身份识别。
声波在此过程中起到传输和识别信息的作用，具有较高的安全性和准确性。
### 声波在工业领域的应用在工业领域，声波被应用于无损检测技术。
超声波无损检测是利用声波在材料中传播的特性，通过检测声波的传播时间和回波强度来判断材料内部是否存在缺陷，如裂纹、气孔等。
这种技术可以帮助工程师及时发现材料缺陷，确保产品质量。
### 声波在生活中的应用除了以上领域，声波在生活中还有许多其他应用。
例如，声波在音响系统中的应用，使人们能够享受高品质的音乐和影视体验；声波在声纳系统中的应用，用于水下通信和探测；声波在声波清洗中的应用，可以去除物体表面的污垢等。
总的来说，声波作为一种重要的机械波，在各个领域都有着广泛的应用。
分析声音传播的特点与原理
声音识别：通过算法识别声音中的信息，如语音识别、音乐识别等
声音在医疗领域的应用
超声波诊断：利用超声波探测人体内部结构，如B超、彩超等
超声波治疗：利用超声波进行理疗，如超声波按摩、超声波美容等
听力测试：利用声音进行听力测试，如听力计、耳声发射等
语音识别：利用语音识别技术进行疾病诊断，如语音识别辅助诊断系统等
风速：风速越大，声波传播速度越慢
湿度：湿度越大，声波传播速度越慢
空气密度：空气密度越大，声波传播速度越快
气压：气压越高，声波传播速度越快
海拔高度：海拔越高，声波传播速度越快
地形地貌对声波传播的影响
地形地貌对声波的反射、折射和散射有影响
地形地貌会影响声波的传播速度和方向
地形地貌对声波的吸收和衰减有影响
声波在固体中的传播速度远大于在气体和液体中的传播速度
声波的吸收与散射
声波的散射是指声波在传播过程中，遇到障碍物时，部分声能会向各个方向散射出去，形成多个新的声源。
声波在传播过程中，会遇到各种障碍物，如墙壁、地面等，这些障碍物会对声波产生吸收和散射作用。
声波的吸收是指声波在传播过程中，部分声能被障碍物吸收，转化为其他形式的能量，如热能、机械能等。
地形地貌对声波的传播距离和范围有影响
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声音传感器
声音传感器的工作原理：将声音信号转换为电信号
声音传感器的发展趋势：智能化、小型化、集成化
声音传感器的类型：麦克风、扬声器、耳机等
声音传感器的应用领域：手机、电脑、汽车、智能家居等
声音处理技术
声音采集：通过麦克风等设备将声音转化为电信号
声音处理：对采集到的声音进行降噪、压缩、增强等处理
声音合成：将多个声音信号合成为一个新的声音信号
发声原理与技巧范文
发声原理与技巧范文发声是声音的产生和发出过程，是人与人之间交流的重要方式，也是演讲、朗诵、歌唱等表演艺术的基本要素。
掌握发声原理与技巧可以帮助我们更好地表达自己，提高沟通效果。
本文将就发声原理与技巧展开讨论。
发声原理主要包括共鸣、气息控制和喉头肌肉的协调运动三个方面。
共鸣是指声音在体内空腔中的反射与共鸣，包括胸共鸣、咽共鸣和头共鸣。
通过共鸣的调节，声音可以产生更加丰富的音质和韵味。
气息控制是指通过调节呼吸的深浅、快慢和稳定性，掌握声音的力度和持久力。
喉头肌肉的协调运动是指声带的伸缩和张紧，以及声带的震动规律。
这些原理的理解和运用可以帮助我们掌握正确的发声方式，使声音更加清晰、响亮和富有表现力。
在掌握了发声原理后，我们就可以通过一些技巧来提高自己的发声效果。
首先是保持良好的姿势，保持身体的挺直，以保证呼吸畅通。
松弛身体肌肉，特别是颈部和肩膀的肌肉，有助于声音的流畅发出。
其次是正确调节呼吸。
吸气时要让腹部膨胀，慢慢用力吐气，使声音稳定而持久。
同时，要注意不要过于用力，以免导致声音粗糙而疲劳。
再次是发音准确清晰。
要练习清晰的发音，注重舌头的定位和嘴唇的张合，以确保发声的清晰度和准确度。
最后，要注意调节声音的高低音调和音量。
通过练习发出不同的音调和音量，可以使声音更加丰富多样。
此外，还有一些特殊场合下的发声技巧。
比如，在大型演讲活动中，要注意运用声音的节奏感和变化范围，以表达出自己的情感和态度。
在广播主持人的工作中，要注意控制声音的速度和韵律，以及注重语调的抑扬顿挫，以吸引听众的注意力。
在歌唱表演中，要注意表达出歌曲的情感，注重音乐的感染力，通过调整音量和音高，以及感情的渲染，使歌曲更具魅力。
总之，发声原理与技巧的掌握对于我们的交流和表达都是至关重要的。
通过了解共鸣、气息控制和喉头肌肉的协调运动等原理，以及运用正确的姿势、调节呼吸、发音准确和控制音调和音量等技巧，我们可以改善声音的质量和表现力，更好地与人交流，展示自我，提高沟通效果。
岩体岩石声发射监测技术
《岩体（岩石）声发射监测技术》
P11 /20
4、声发射技术的应用
对声发射信号进行处理，是识别产生声发射源的部位和 性质的唯一途径。 在声发射信号的处理和分析方面，除大家普遍常用经典 声发射信号参数和定位分析之外， 我国目前开展了处于世界 前沿的基于波形分析基础之上的模态分析、经典谱分析、现 代谱分析、小波分析和人工神经网络模式识别，另外也对声 发射信号参数采用了模式识别、灰色关联分析和模糊分析等 先进的技术，我国还自主开发了进行各种信号分析和模式识 别的软件包。
5、结语
(1) 岩体声发射监测技术在预测预报方面有很大的优越
性，但在应用中缺少理论支持，目前尚需完善。 (2) 声发射信号含有大量丰富的声发射源信息，应大力 将先进的信号处理与分析方法应用到声发射信号处理中来， 以达到更为合理、准确的声发射预测效果。 (3)由于矿山工程的复杂性，因此在实际应用中若能与位 移应力等监测方法相结合，效果会更好。
参考3：尹贤刚，岩石破坏声发射平静期及其分形特征研究，岩石力学与工 程学报，2009 ，28(增2)；
《岩体（岩石）声发射监测技术》
P18 /20
4、声发射技术的应用
参考4：李纪汉，岩石摩擦滑动的声发射b值，西北地震学报，1987 ，9(4)； 参考5：李元辉，岩石破裂过程中的声发射b值及分形特征研究，岩土力学， 2009 ，30(9)；
《岩体（岩石）声发射监测技术》
P05 /20
2、声发射测试的基本原理
图2.1 声发射测试系统
《岩体（岩石）声发射监测技术》
P06 /20
2、声发射测试的基本原理
图2.2 声发射测试试验实物图
《岩体（岩石）声发射监测技术》
P07 /20
2、声发射测试的基本原理
声发射原理及参数
声发射技术原理和声发射信号特征参数分析方法提要：由于声发射信号来自缺陷本身，因此研究缺陷所产生的声发射信号的特点，以分析缺陷所处的位置和在其不同应力状态的损伤程度。
利用设备在出现故障或破坏时，所发出的声发射信号与正常状态下的差异可以确定设备的运行状态。
本文利用广义线性定位法[5]确定故障的位置，然后利用声发射的特征参数对故障的严重程度进行检测。
对从藕合表面的传感器测得的声发射信号的输出波形经过一定的处理后进行分析。
将声发射技术运用于转轴等机械部件的裂纹故障诊断中，可以及时准确地预测并诊断出设备在运行时的故障，尤其对于早期的故障。
基于声发射技术的转轴故障检测李凤英沈玉娣熊军摘要介绍了声发射技术的原理和声发射信号的特征参数分析方法，运用广义线性定位法初步确定故障的位置，并采用声发射特征参数对现场的试验结果进行了分析。
通过与正常信号对比，研究故障信号的特征信息，说明运用这一技术可以对机械部件进行故障检测。
一、原理与方法高速运行的转轴，由于其受到的力为交变载荷，而且工作环境恶劣，经常发生损坏，比如断裂事故，因此有必要进行现场检测。
随着检测技术的发展，无损检测（NUT）越来越受到人们的重视。
无损检测的方法很多，诸如超声、射线、电磁涡流、磁粉、渗透、红外以及声发射等技术。
材料或结构受到外力或内力作用产生变形或者断裂时，以弹性波的形式释放应变能的现象称为声发射现象[1]。
材料裂纹在萌发与扩展时释放出的声发射信号不但频度高，而且集中。
由于声发射信号来自缺陷本身，因此研究缺陷所产生的声发射信号的特点，以分析缺陷所处的位置和在其不同应力状态的损伤程度。
利用设备在出现故障或破坏时，所发出的声发射信号与正常状态下的差异可以确定设备的运行状态。
根据声发射信号的特点，可以把声发射信号分为突发型和连续型两种。
连续型信号由一系列低幅值和连续信号组成，这种信号对应变速率敏感，主要与材料的位错和交叉滑移等塑性变形有关；突发型信号具有高幅值、不连贯、持续时间为微秒级等特点，主要与材料中的堆跺层错的形成和机械孪晶以及裂纹的形成和断裂有关。
声发射检测技术.ppt
声发射检测原理 ：
声发射现象的实质是物体受到外力或内力作用时， 由于内部结果的不均匀及各种缺陷的存在造成应 力集中，从而是局部的应力分布不稳定。当这种 不稳定应力分布状态所积蓄的应变能达到一定程 度时，就会发生应力的重新分布，重新达到新的 稳定状态。这一过程中往往伴随有范性流变、微 观龟裂、位错的发生与堆积、裂纹的长生与发展 等，实际上这就是应变能释放的过程。
生发射信号的典型波形：
连续型 特点： 连续型发射信号波幅 没有很大的起伏，发 射的频度高、能量小。
生发射信号的基本特性
1·生发射信号是上升时间很短的震荡脉冲信号， 2·声发射信号的频率范围很宽，通常可以从次 声频一直到30MHz。 3·生发射信号一般是不可逆的，具有不复现性。 4·声发射 产生的影响因素复杂，不仅与外部 因素有关，也与材料的内部结构有关。 5· 由于产生发射信号的机理各式各样，且频 率范围很宽，因此声发射信号具有一定的模糊 性。
声发射检测方法
定义： 声发射信号是物体受到外部条件作用使其 连续型
声发射检测方法 生发射信号的典型波形：
突发型
特点： 突发型生发射信号表 现为脉冲波形，脉冲 的峰值可能很大，但 衰减很快。
声发射检测方法
声发射检测的可靠性评价
归纳的四种情况： 1· 存在或不存在危险缺陷 2·产生了危险缺陷信号或没有产生危险缺 陷信号 3· 操作者发出或没有发出危险警告指示 4·实验操作人员注意或没有注意到发出的 指示
声发射检测的可靠性评价
肯定的记为A，否定的记为B，得出的结果：
1· AAAA：已找到缺陷并进行了处理 2·AAAB：找到了缺陷，但没有进行处理 3·AAB—：缺陷被漏检 4· ABB—：缺陷存在，但没有声发射信息 5· B—AA：没有缺陷，但仪器给出了假信号，并作出 错误判断 6· B—AB：没有缺陷，但仪器给出了假信号，对假信 号为作出判断 7· B—B —:没有缺陷，也没有信号
声发射信号处理方法分析_谢朝阳
小波变换的特点和作用： （ １ ） 小波变换具有多尺度的特点，可 以由粗到细的逐步观察信号。 （２）它是用基本频率特性为，ψ（ω）的 带通滤波器在不同尺度ψ ａ，ｘ（ｔ ）下对信 号做滤波。 （ ３ ） 小波函数具有不唯一性，即小波
参考文献 ［１ ］燕碧娟． 振动筛损伤的声发射信号
处理方法研究［硕士学位论文］．太原理工 大学．２００６ ［２ ］何建平． 岩体声发射波形分析及噪 声识别技术研究［硕士学位论文］．西南科 技大学．２００７ ［３ ］耿荣生，沈功田，刘时风． 声发 射信号处理和分析技术．无损检测．２００２； ２４：２３－２８ ［４ ］沈功田，耿荣生，刘时风． 声发 射信号的参数分析方法．无损检测．２００２； ２４：７２－７７ ［５ ］刘时风． 焊接缺陷声发射检测信号 谱估计及人工神经网络模式识别研究［博 士学位论文］．清华大学机械工程系．１９９６
３．常规模式识别方法
模式识别是指对表征事物或现象的各 种形式的信息进行处理和分析，以对事物或 现象进行描述、辨认、分类和解释的过 程。从数字化后或预处理后的输入模式中 抽取一组特征。所谓特征是选定的一种度 量，它对于一般的变形和失真保持不变或 几乎不变，并且只含尽可能少的冗余信 息。特征抽取过程将输入模式从对象空间 映射到特征空间。特征抽取后可进行分 类，即从特征空间再映射到决策空间。为 此而引入鉴别函数，由特征矢量计算出相 应于各类别的鉴别函数值，通过鉴别函数 值的比较实行分类。
在 Ｍａｔｌａｂ 的函数工具箱里，用函数 Ｐｗｅｌｃｈ 来实现Ｗｅｌｃｈ 平均周期图法的功率 谱估计。
２．２．现代谱估计方法 传统的功率谱估计方法是利用加窗的 数据或加窗的相关函数估计的傅立叶变换 计算的，具有一定的优势，如计算效率 高，估计值正比于正弦波信号的功率等。但 是同时也存在许多缺点，主要缺点就是方 差性能差、谱分辨率低。现代谱估计方法
声发射前置放大器作用、原理、使用、型号、问题解答PX 无logo
声发射前置放大器全介绍/目录
声发射概述 声发射前置放大器的作用 前置放大器原理及使用 前置放大器型号 技术标准及校准
前置放大器的型号
型号 PXPA1 PXPA2 PXPA3 PXPA4 PXPA5 PXPA6 PXPA7 PXPA8
输入 单端 单端 单端 单端 单端/差分 单端/差分 单端 单端/差分
• 目前另一种是将放大器输入端短路，可得出的噪音值非常低。但是放大器 工作时的状态更接近输入端悬空而非短路，此处需要注意甄别。
声发射前置放大器全介绍/目录
放大器带宽
• 放大器输入端接信号发生器，放大器输出端接示波器，放大倍数选择40db， 信号发生器设置为1mhz正弦波，电压100mv(Vp)，通过示波器测量输出电压 值。其值应该是10v，或误差不超过0.5%。记录该值为v1。
供电 采集卡 采集卡 外部 采集卡 采集卡 外部 三线制 两线制
增益
40db 40db 40db 20/34/40db 20/40/60db 20/40/60db 55db 20/40/60db
电源
28V 28V 28V 28V 28V 28V 18V 28V
备注
带宽20kHz~2MHz，无AST功能 带宽10kHz~5MHz，带AST功能 带宽10kHz~5MHz，无AST功能 带宽10kHz~2MHz，带AST功能 带宽10kHz~2MHz，带AST功能 带宽10kHz~2MHz 充电电池版，带宽10kHz~2MHz 充电电池版，带宽10kHz~2MHz
声发射概述 声发射前置放大器的作用 前置放大器原理及使用 前置放大器型号 技术标准及校准
声发射现象 声发射(AE)：是指材料或结构受外力或内力作用产生变形
或断裂，以应力波形式释放出应变能的现象。
耳声发射与临床应用共51页
耳声发射特性
3、非线性：具有随着刺激强度增强的输出饱和性。 4、稳定性：在自体有良好的重复性与稳定性，但
在时阈图形显示的耳声发射中具有明显的个体 差异。 5、锁相性：诱发性耳声发射的相位取决于声刺激 信号的相位，并跟随其变化而发生固定的相位 变化。
各类耳声发射的特点
畸变产物耳声发射DPOAE：指耳蜗受到两个 具有一定频率比关系的纯音（称为原始音，以 f1 、 f2表示）作用时，耳蜗释放的具有2 f1—f2 和f2—f1等关系的畸变频率的声信号。 刺激频率耳声发射SFOAE：是指耳蜗受到一 个连续纯音刺激时，外耳道记录到的与刺激频 率完全相同的声信号。
瞬态诱发性耳声发射 TEOAE
瞬态诱发性耳声发射 TEOAE ——即Kemp 回声，最先被发现， 用于新生儿听力筛查
瞬态诱发性耳声发射TEOAE
1、刺激方式： 刺激声：Click短声或短纯音 Click短声：持续时间80微秒 频率分布1—4KHZ 声强80dBspl
2、给声速率：80次/S或50次/S 3、叠加次数：若信噪比低，可适当升高叠 加次数；功能异常时，无论叠加次数至多 大，都记录不到TEOAE信号。 4、信号采集时间延迟2.5—5ms。
耳声发射的产生机制
不十分清楚 外毛细胞的特点
1、外毛细胞的形态及位置：柱状，位于 Corti隧道的外侧，顶端纤毛嵌入盖膜，底部 经支持细胞与基底膜耦合。
2、外毛细胞与周围的结构关系：外毛细 胞的纤毛深埋盖膜之中，可将其活动有效的 传给周围结构。
耳声发射的产生机制
声发射技术的特点.
声发射技术的特点
声发射技术的特点
声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为：
(1) 声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供；
(2) 声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号；
(3) 在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态；
(4) 可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；
(5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；
(6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产；
(7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力；
(8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。
由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是
声发射检测方法
其它常规无损检测方法
缺陷的增长／活动
缺陷的存在
与作用应力有关
与缺陷的形状有关
对材料的敏感性较高
对材料的敏感性较差
对几何形状的敏感性较差
对几何形状的敏感性较高
需要进入被检对象的要求较少
需要进入被检对象的要求较多进行整体监测
进行局部扫描
主要问题：噪声、解释
主要问题：接近、几何形状。
声发射
小组成员：x x
目录
一、概述
声发射 (Acoustic Emission =AE) ，又称为应力波发射 ——材料受外力或内力作用产生变形或断裂, 以弹性波形 式释放出应变能的现象 声发射信号 频率范围——从次声频、声频到数十 MHz 超声频 幅度范围——可从几微伏到上百伏 声发射技术 ——用仪器检测、记录、分析声发射信号并利用声发射 信号推断声发射源
（2）缺陷评价
缺陷评价的目的是及时了解缺陷的状态以及生成与扩展的情况，以便采 取措施，防止事故的发生。下面以压力容器为例说明缺陷评价的内容和方法。
1）缺陷有害度的分类评价方法 a.按升压过程声发射频率分类评价——A、B、C三级
等级
A级 B级 C级
特点
严重声发射信号 在升压过程中频繁出现的信号源 重要声发射信号 在升压过程中发生频率较低的信号源
4.3 声发射检测仪器
（1）模拟式声发射仪
（2）数字式声发射仪
原理
数字式声发射仪特点： a. 大大降低了系统噪声、漂移和频率相关性 b. 采用高精度设计，系统不需要重新标定 c. 高速采样 d. 大动态范围 e. 灵活性强 （用户可按自己要求设计特别的特征参数） f. 数字化的信号可储存在瞬态记录仪中，可快速记录多通道的AE信号
（7） B–B–
没有缺陷，也没有信号
对于（1）（7），检测成功 对于（2），避免出现，对操作人员的要求，良好的通信联络 方法 对于（3）（5）（6），要求做好充分的实验前准备工作，操 作人员业务熟练，设备处在良好的状态 对于（4），避免出现，良好的设备
五、声发射检测应用
(1)可获得关于缺陷的动态信息,并据此评价缺 陷的实际危害程度,以及结构的完整性和预期 使用寿命; (2)可提供随载荷、时间和温度等外部变量而 变化的实时瞬态或连续信号,适用于过程监控 以及早期或临近破坏的预报。
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声发射的基本原理、特点及应用
声发射的基本原理
声发射检测的原理，从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，这些探测器将材料的机械振动转换为电信号，然后再被放大、处理和记录。
固体材料中内应力的变化产生声发射信号, 在材料加工、处理和使用过程中有很多因素能引起内应力的变化，如位错运动、孪生、裂纹萌生与扩展、断裂、无扩散型相变、磁畴壁运动、热胀冷缩、外加负荷的变化等等。
人们根据观察到的声发射信号进行分析与推断以了解材料产生声发射的机制。
声发射检测的主要目的是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。
一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以精确确定缺陷的性质与大小。
声发射技术的特点
声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为：
(1) 声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供；
(2) 声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号；
(3) 在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态；
(4) 可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；
(5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；
(6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产；
(7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力；
(8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。
由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是机械波，因此具有如下的特点：
(1) 声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验；
(2) 声发射检测，一般需要适当的加载程序。
多数情况下，可利用现成的加载条件，但有时，还需要特作准备；
(3) 声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活性和强度，不能给出声发射源内缺陷的性质和大小，仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。
声发射的应用
前人们已将声发射技术广泛应用于许多领域，主要包括以下方面：声发射检测应用在高压储氢罐检测上(1) 石油化工工业：低温容器、球形容器、柱型容器、高温反应器、塔器、换热器和管线的检测和结构完整性评价，常压贮罐的底部泄漏检测，阀门的泄漏检测，埋地管道的泄漏检测，腐蚀状态的实事探测，海洋平台的结构完整性监测和海岸管道内部存在砂子的探测。
(2) 电力工业：变压器局部放电的检测，蒸汽管道的检测和连续监测，阀门蒸汽损失的定量测试，高压容器和汽包的检测，蒸汽管线的连续泄漏监测，锅炉泄漏的监测，汽轮机叶片的检测，汽轮机轴承运行状况的监测。
(3) 材料试验：复合材料、增强塑料、陶瓷材料和金属材料等的性能测试，材料的断裂试验，金属和合金材料的疲劳试验及腐蚀监测，高强钢的氢脆监测，材料的摩擦测试, 铁磁性材料的磁声发射测试等。
(4) 民用工程：楼房、桥梁、起重机、隧道、大坝的检测，水泥结构裂纹开裂和扩展的连续监视等。
(5) 航天和航空工业：航空器的时效试验，航空器新型材料的进货
检验，完整结构或航空器的疲劳试验，机翼蒙皮下的腐蚀探测，飞机起落架的原位监测，发动机叶片和直升机叶片的检测，航空器的在线连续监测，飞机壳体的断裂探测，航空器的验证性试验，直升机齿轮箱变速的过程监测，航天飞机燃料箱和爆炸螺栓的检测，航天火箭发射架结构的验证性试验。
(6) 金属加工：工具磨损和断裂的探测，打磨轮或整形装置与工件接触的探测，修理整形的验证，金属加工过程的质量控制，焊接过程监测，振动探测，锻压测试，加工过程的碰撞探测和预防。
(7) 交通运输业：长管拖车、公路和铁路槽车的检测和缺陷定位，铁路材料和结构的裂纹探测，桥梁和隧道的结构完整性检测，卡车和火车滚珠轴承和轴颈轴承的状态监测，火车车轮和轴承的断裂探测。
(8) 其他：硬盘的干扰探测，带压瓶的完整性检测，庄稼和树木的干旱应力监测，磨损摩擦监测，岩石探测，地质和地震上的应用，发动机的状态监测，转动机械的在线过程监测，钢轧辊的裂纹探测，汽车轴承强化过程的监测，铸造过程监测，Li/MnO2电池的充放电监测，人骨头的摩擦、受力和破坏特性试验，骨关节状况的监测。