声发射技术发展概述
声发射技术的原理及其应用
声发射技术的原理及其应用1. 引言声发射技术是一种非破坏性检测方法，广泛应用于工程结构、材料以及地下管线等领域。
本文将介绍声发射技术的原理及其在各领域中的应用。
2. 声发射技术的原理声发射技术是通过检测材料或结构在负载下释放的声音信号来评估它们的状态和可靠性。
其原理可简述如下：•声发射源：当结构或材料发生变形或损伤时，会释放大量的弹性能量。
这些释放的能量以形式各异的声波传播出来，形成声发射信号。
声发射源可以是材料的微小裂纹、构件的变形或断裂等。
•传感器：声发射技术通常使用传感器来接收由声发射源发出的声波信号。
传感器可以是压电传感器、麦克风或加速度计等。
•数据采集：传感器将接收到的声波信号转换为电信号，并通过数据采集系统进行记录和处理。
采集到的数据可以用于进一步的分析和评估。
•分析和评估：通过对采集到的声发射信号进行分析和评估，可以确定结构或材料的状态、位置和类型等信息。
常用的分析方法包括时间域分析、频域分析和能量分析等。
3. 声发射技术的应用声发射技术在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍其中一些主要应用。
3.1 工程结构监测声发射技术可以用于工程结构的监测和评估，例如：•桥梁：声发射技术可用于检测桥梁中的裂缝、腐蚀和变形等问题，帮助工程师及时采取维修措施，确保桥梁的安全性。
•建筑物：声发射技术可用于监测建筑物中的结构损伤，例如裂缝、脱落和变形等，以保证建筑物的结构完整性。
•输电线路：声发射技术可以感知输电线路的杆塔和绝缘子的电弧放电，提前发现线路的故障和潜在故障。
3.2 材料缺陷检测声发射技术可以用于材料缺陷的检测和评估，例如：•金属材料：声发射技术可用于检测金属材料中的裂纹、腐蚀和疲劳等问题，对于工业生产中的质量控制和安全评估非常重要。
•复合材料：声发射技术可以检测复合材料中的纤维断裂、层间剥离和断裂等问题，用于评估材料的可靠性和耐久性。
3.3 地下管线检测声发射技术可以用于地下管线的检测和监测，例如：•燃气管线：声发射技术可以用于监测燃气管线中的泄漏，通过分析声发射信号的频率和能量等特征，可以定位管线泄漏的位置。
声发射技术的基础原理PPT课件
复合材料的声发射检测
总结词
复合材料的声发射检测是评估复合材料结构完整性和性能的重要手段。
详细描述
复合材料由多种材料组成，其结构复杂，传统的无损检测方法难以有效评估其完整性。声发射技术能够检测复合 材料在受力过程中产生的声波信号，通过分析这些信号可以判断复合材料的损伤程度、界面脱粘等缺陷，为复合 材料的安全使用提供保障。
近年来，随着计算机技术和数字信号处理技术的进步，声发射技术得到了进一步的 发展和完善，提高了其检测精度和可靠性。
声发射技术的应用领域
航空航天
声发射技术用于检测飞机和航 天器的关键部件，如发动机、 机身和机翼等，以确保其安全
可靠。
石油化工
声发射技术用于检测石油和化 工管道、压力容器等设备的裂 纹和缺陷，提高设备的安全性 能。
声发射信号的预处理
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去噪
去除声发射信号中的噪声， 提高信号的信噪比。
滤波
根据需要将信号中的特定 频率成分进行提取或滤除。
放大
将微弱的声发射信号进行 放大，以便后续处理和分 析。
声发射信号的特征提取
时域特征
提取信号的幅度、持续时 间、上升时间等时域参数。
频域特征
对信号进行频谱分析，提 取频率、带宽等频域参数。
等，这些成果为声发射技术的应用提供 了重要的技术支持。
声发射技术的发展趋势与未来展望
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随着科技的不断发展， 声发射技术也在不断进 步和完善。未来，声发 射技术将朝着高精度、 高可靠性和智能化的方 向发展。
在高精度方面，通过改 进信号处理技术和算法， 提高声发射检测的分辨 率和准确性，实现对微 小缺陷和损伤的准确检 测。
声发射检测技术
4 声发射仪器研制
• 1995年，中国特种设备检测研究院研制出硬件 采用PC-AT总线、软件采用WINDOWS界面的 多通道(2~64通道)声发射检测分析系统。2000 年，广州声华科技有限公司基于大规模可编程 集成电路（FPGA）技术，研制出全波形全数 字化多通道声发射检测分析系统。声华科技公 司多次将新研制的声发射仪器带到国外，参加 国际无损检测大会、国际声发射学术会议及展 览会，得到与会专家的好评，使我国的声发射 仪器在国外也有一定的影响。
• 1978年，随着全国无损检测学会的建立，成立 了第一届声发射专业委员会，并于1980年在黄 山召开了第一届全国声发射学术研讨会。到目 前为止，声发射专业委员会已改选了八届。每 一届声发射专业委员会都为我国各阶段声发射 技术的发展做出了重要贡献，培养了一大批声 发射研究领域的人才，提高了我国声发射技术 的应用水平。
1 中国声发射检测技术的发展历程
• 声发射检测与常规的无损检测方法有很大的差 别，可以完成许多常规检测所不能完成的任务。 因此，在我国石油、石化、电力、航空、航天、 冶金、铁路、交通、煤炭、建筑、机械制造与 加工等领域已经开展了广泛的声发射技术研究 和应用。
2 声发射检测标准状况
• 我国在声发射检测标准的制定方面已取得进展， 目前已颁布的主要声发射标准有： • GB／T 12604 .4—2005 声发射检测术语 • GB／T 18182—2000 金属压力容器声发射检 测及结果评价方法 • GJB 2044—1994 钛合金压力容器检测方法 • JB／T 8283—1995 检测仪性能测试方法
6 声发射学术会议
表1 中国历届声发射学术会议举办情况 届次 时间 地点 主办单位 1 1980.10 黄 山 合肥通用机械 研究院 2 3 4 1983.10 1986.11 1989.10 桂 林 长 春 黄 岛 声发射学组 长春试验机研 究所 北京航空材料 研究院
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》范文
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》篇一一、引言钢筋混凝土作为现代建筑的主要结构材料，其破坏行为的准确识别对于建筑安全评估与维护具有重要意义。
声发射技术作为一种无损检测方法，具有实时、快速、准确等优点，已被广泛应用于岩土、材料等领域的损伤识别和状态监测。
本研究利用声发射技术，针对钢筋混凝土破坏行为进行深入探究，旨在提高结构健康监测的准确性和效率。
二、声发射技术概述声发射（Acoustic Emission，简称AE）技术是一种通过检测材料在受力过程中产生的声波信号，分析材料内部结构变化和损伤机制的技术。
该技术具有灵敏度高、实时性强、非接触式测量等优点，可广泛应用于材料科学、地质工程、土木工程等领域。
在钢筋混凝土结构中，声发射技术能够捕捉到混凝土开裂、钢筋屈服等破坏行为产生的声波信号，为结构损伤识别提供有力依据。
三、钢筋混凝土破坏行为研究钢筋混凝土结构的破坏行为是一个复杂的过程，涉及到多种因素如荷载、材料性能、环境条件等。
在破坏过程中，混凝土的开裂、钢筋的屈服以及结构的整体失效都会产生声波信号。
通过声发射技术，我们可以实时监测这些信号，分析其特征参数，从而判断结构的损伤程度和破坏模式。
四、声发射技术在钢筋混凝土破坏行为识别中的应用本研究采用声发射技术对钢筋混凝土破坏行为进行实时监测。
首先，通过在试件表面布置传感器，捕捉破坏过程中产生的声波信号。
然后，对信号进行预处理，提取特征参数，如振幅、频率、能量等。
最后，通过分析这些特征参数，判断结构的损伤程度和破坏模式。
在实验过程中，我们分别对不同荷载条件下的钢筋混凝土试件进行了声发射监测。
通过对比分析，我们发现声发射技术能够有效地捕捉到混凝土开裂、钢筋屈服等破坏行为产生的声波信号。
同时，我们还发现不同破坏模式下的声波信号特征参数存在明显差异，这为结构损伤识别提供了有力依据。
五、结论本研究利用声发射技术对钢筋混凝土破坏行为进行了深入研究。
通过实时监测声波信号，分析了其特征参数，成功识别了混凝土开裂、钢筋屈服等破坏行为。
声发射检测技术的研究现状及发展方向
声发射检测技术的研究现状及发展方向【摘要】声发射检测技术具有常规检测技术不可替代的优势，特别是在在役压力容器检验检测方面，不停产情况下实时监控压力容器的运行状况，及作出剩余寿命的预测，本文介绍了生发射技术的发展过程及研究现状，对推广应用声发射技术有重要意义。
【关键词】油气管线;缺陷;石油储罐;声发射1.前言石油储罐的建设促进了我国经济的快速发展，但同时也带来潜在的危险。
储存介质具有高温、高压、高腐蚀性等特征，罐壁、罐底容易发生腐蚀、疲劳或由于潜在缺陷扩展破裂等损伤，当腐蚀达到一定程度，会造成泄漏和爆炸等严重事故，造成人民的生命财产的巨大损失，严重污染环境，破坏生态平衡妨碍国民经济的可持续发展。
在役石油储罐的定期检测是保证其安全运行的必要措施，许多事故隐患可以通过对在役石油储罐的定期检测来发现和消除。
我胜利油田现有石油储罐从几百立方到数万立方的大型储罐大约共有几千台，为了保证人民的生命财产安全，及保护环境的必要性，对这些储罐定期检测尤为重要。
现行的检测方法是停止使用并清罐后，用无损检测设备进行罐底检测，可以避免一些腐蚀引起的泄漏事故，但检测周期长、费用高。
对于一些大罐，全部操作过程可能要超过30天。
有些大罐本来没有缺陷，进行上面的一系列操作后，严重影响了生产的正常运行，造成了很大的资金浪费。
2.国内外声发射检测技术研究现状及发展趋势声发射AE（Acoustic Emission）是指材料内部局部区域在外界（应力或温度）的影响下，伴随能量快速释放而产生的瞬态弹性波现象，声发射作为一种检测技术起步于20世纪50年代的德国，20世纪60年代，该技术在美国原子能和宇航技术中迅速兴起，并首次应用于玻璃钢固体发动机壳体检测;20世纪70年代，在日本、欧洲及我国相继得到发展，但因当时的技术和经验所限，仅获得有限的应用;20世纪80年代，开始获得较为正确的评价，引起许多发达国家的重视，在理论研究、实验研究和工业应用方面做了大量的工作，取得了相当的进展。
混凝土材料声发射技术研究综述
混凝土材料声发射技术研究综述一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑工程领域的材料，其优良的性能和可靠性得到了广泛认可。
然而，混凝土结构也存在一些缺陷和问题，例如开裂、渗漏、腐蚀等，这些问题可能会严重影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此，如何及时发现和解决混凝土结构中的缺陷和问题，成为了当前混凝土结构工程领域亟待解决的问题。
声发射技术是一种有效的非破坏性检测方法，通过检测混凝土结构中的微小声波信号，可以及时发现混凝土结构中的缺陷和问题，提高混凝土结构的安全性和可靠性。
本文将对混凝土材料声发射技术的研究现状进行综述，以期为混凝土结构的安全性评估和保养提供参考。
二、混凝土材料声发射技术的原理声发射技术是一种利用物体内部微小应变产生的声波信号来检测物体缺陷和问题的非破坏性检测方法。
在混凝土结构中，由于内部应力的作用，混凝土材料中会产生微小的应变，这些应变会引起声波的产生和传播。
声发射技术通过检测混凝土结构中的微小声波信号，可以及时发现混凝土结构中的缺陷和问题。
混凝土材料声发射技术的原理主要包括以下几个方面：1.应变产生：混凝土结构中的内部应力和外部荷载作用下，会产生微小的应变。
2.应变集中：当混凝土结构中存在缺陷和问题时，应变会在该缺陷或问题处集中，并引起更大幅度的应变。
3.声波产生：当应变达到一定幅度时，会产生微小的声波信号。
4.声波传播：声波信号会沿着混凝土结构中的材料传播，直到被检测器接收并转换为可读的信号。
通过对混凝土结构中的微小声波信号进行分析和处理，可以确定混凝土结构中的缺陷和问题的位置、类型和严重程度。
三、混凝土材料声发射技术的应用领域混凝土材料声发射技术广泛应用于混凝土结构的缺陷检测、质量评估、安全评估和维护保养等领域。
具体应用领域包括以下几个方面：1.混凝土结构的缺陷检测：声发射技术可以及时发现混凝土结构中的裂缝、空洞、气泡、坍落、腐蚀等缺陷和问题。
2.混凝土结构的质量评估：声发射技术可以对混凝土结构的质量进行评估，确定混凝土结构的强度、韧性、耐久性等性能指标。
声发射检测技术介绍
声发射与其它无损检测技术对比
声发射检测方法 缺陷的增长／活动 与作用应力有关 其它常规无损检测方法 缺陷的存在 与缺陷的形状有关
对材料的敏感性较高
对几何形状的敏感性较差
对材料的敏感性较差
对几何形状的敏感性较高
需要进入被检对象的要求较少
进行整体监测
需要进入被检对象的要求较多
进行局部扫描
主要问题：噪声、解释
干扰噪声种类
电气干扰噪声 机械噪声源 声波传播途径引起的声信号畸变和衰减
小结
AE源机制的多样性、声波传播途径的复杂性、AE信号本身 的突发性和不确定性，以及干扰噪声的严重性等因素都使 AE信号的处理和分析面临极其严重的挑战。尽管如此，目 前人们还是有了一整套比较有效的AE信号处理和分析方法。 了解并掌握这些方法对AE技术的推广应用具有重要意义。
AE信号的例子
AE信号的例子
另一困难
AE信号处理技术面临的另外两大困难是AE信号的微弱性 （但又完全可以是宽动态范围）和干扰噪声的多样性。因 此，在AE技术发展史上，各种可能的信号处理技术都曾被 尝试过。可以毫不夸张地说，在现有的各种无损检测方法 中，AE检测技术所涉及到的信号处理内容应当是最广泛、 最全面的。在了解了这一点之后也就不难理解，为什么会 有如此众多的AE信号处理方法。
声发射检测技术
声发射的基本概念
什么叫声发射？材料内部迅速释放能量而产生瞬态弹性波 (声波) 的一种物理现象
主要的声发射源：裂纹的形成和扩展，塑性形变，位错 的移动，孪晶边界的移动，磁畴壁的移动、复合材料基 体或夹杂物的破裂、分层或纤维的断裂，以及物质结构 的变化（包括相变）等。 声发射的频率范围是什么？几十KHz- 数MHz
声发射与微震监测定位技术的研究进展
声发射与微震监测定位技术的研究进展声发射与微震监测定位技术是一种用于监测结构物或岩体中的裂纹、破坏和泄漏等问题的非破坏性测试方法。
声发射技术可以通过监听结构物中的超声波信号来监测可能出现的破坏现象，而微震监测定位技术则是通过检测地下微震信号来定位地下的异常活动。
这两种技术的研究进展如下。
声发射技术的研究进展：1.监测范围扩大：声发射技术最初主要应用于金属材料和混凝土等结构物的监测，但近年来已逐渐扩大到了岩石、岩层和土体等更广泛的领域。
2.信号处理优化：研究者们通过改进信号处理算法和技术，提高了对声发射信号的识别和分类能力，从而提高了监测的准确性和可靠性。
3.嵌入式监测：采用嵌入式技术，将声发射传感器安装在结构物的内部，实现对结构物长期在线的监测和预警。
这种技术能够提早发现潜在的潜在破坏问题，为维修和保养提供便利。
4.发展远程监测：通过无线传输技术和互联网的发展，研究者们已经开始利用远程监测平台对声发射信号进行实时观测和分析，实现了对分布广泛的结构物的长期监测。
微震监测定位技术的研究进展：1.定位精度提高：研究者们通过改进定位算法和传感器布置方式，提高了地下微震信号的定位精度。
现在的微震监测定位技术可以实现对地下微震事件的三维定位。
2.目标识别和分类：通过对地下微震信号的特征参数进行分析，研究者们已经实现了对不同类型的地下微震事件进行识别和分类，例如定位地震、洪水和岩体破裂等。
3.监测深度提高：通过改进传感器的灵敏度和信号放大技术，研究者们已经实现了对深层地下微震信号的监测。
现在的微震监测技术可以监测到几百米甚至上千米深度的地下微震事件。
4.同步监测网络：通过部署多个微震监测站点，并采用同步监测网络的方式，研究者们可以实现对区域内微震事件的协同监测和定位，提高监测的准确性和可靠性。
声发射与微震监测定位技术的研究进展主要包括监测范围的扩大、信号处理优化、嵌入式监测和远程监测，以及微震监测定位技术中定位精度的提高、目标识别和分类、监测深度提高和同步监测网络的发展。
声发射技术
西安工业大学岩土工程测试技术读书报告（读书报告、研究报告）考核科目：岩土工程测试技术学生所在院(系) ：研究生院建筑工程学院题目：岩土工程测试技术姓名：李珅熠学号：1507210358一、声发射技术研究表明，承受荷载的固体往往有热发射现象、表面电子发射现象和声发射现象。
从能量的转换角度来看，当固体受到荷载以后，就如同一个能量转换器，将应变能转换成热能、电能、声能发射出去。
这些能量是固体因受外力而引发的固有现象，因此，这些能量的特征和量值的大小就自然代表着固体材料内的某些属性。
当结构或者材料受外力荷载或内力作用产生变形、断裂、材料内部缺陷，或潜在缺陷在外部条件作用下改变状态时，以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。
声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20 Hz～20K Hz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。
如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。
大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。
用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。
二、声发射技术基本原理材料的声发射源主要有：材料塑形变形和位错运动；裂纹的形成与扩展。
声发射的发生要具备以下两个条件：第一，材料要受外载作用；第二，材料内部结构或缺陷要发生变化。
对于材料的微观形变和开裂以及裂纹的发生和发展，就可以利用声发射来提供它们的动态信息。
声发射源往往是材料灾难性破坏的发源地，由于声发射现象一般在材料破坏之前就会出现，因此，只要及时捕捉这些声发射信息，根据其特征及其发射强度，不仅可以推知声发射源目前的状态，还可以知道它形成的历史，并预报其发展的趋势。
声发射信号是分析声发射性质和状态的基本依据，通常用压电传感器在试件表面接受并记录这些信号，输入仪器进行各种分析和处理。
声发射技术
4.2 声发射技术(AE)4.2.1 声发射概念和原理声发射技术Acoustic Emission简称AE，是一种应用日趋广泛的现代无损检测新技术。
受力构件的材料内部在裂纹萌生、扩展过程中会释放塑性应变能并以应力波形式向外传播扩展，这就是声发射现象，AE就是采用高灵敏度的声发射压电传感器安装于受力构件表面形成传感器陈列，实时捕捉来自于构件内部裂纹扩展的动态信息，通过对这些信号的处理分析，可以检测材料内存在的裂纹损伤进行分析和研究。
形象地讲，这是一种听声技术，像医生用听诊器对人体听声来诊病一样，通过听构件内部故障声音来对构件诊断。
AE产生于上个世纪50年代，起于由德国科学家KAISER发现并以其名字命名的KAISER现象。
早期由于人们对声发射信号特征的认识局限性以及计算机技术和信号处理技术发展水平的限制，不能很好区分什么是来自于裂纹缺陷的声音。
信号和环境噪声信号使AE一直处于实验室研究阶段。
到20世纪70年代人们发现了大部分构件裂纹缺陷的声发射信号是高频信号，大致在100 KHz ~ 300 KHz之间，进而采用高频谐振传感器，先进的信号处理技术大大排除了可听音范围内的环境噪声干扰，使AE开始进入实际生产。
进入20世纪80年代，电子计算机技术和现代信号处理技术进入声发射研究领域，AE的应用领域越来越广泛。
20世纪90年代以后，AE在无损检测领域更显得举足轻重，在美国与欧洲的航空航天设计研究与制造部门已成为一种必不可少的技术手段，被广泛用于航空航天飞行器的结构测试。
4.2.2 AE的产品目前有Vallen-Systeme Gmbh公司开发出现代化声发射系统AMSY-5（图4-3），它采用由数字信号处理器构成的并行处理系统，使传统的AE特征提取和实时波形捕捉、波形分析同时处理，拥有快速的信号处理能力。
软件方面，开发了对复杂问题处理的列软件包Visual Circle，它由三个功能不同的软件—— Visual AE、Visual TR和Visual Class组成，大大提高了AMSY-5对于复杂结构在复杂环境下的声发射信号处理能力。
中国声发射技术进展
中国声发射技术进展－－学会成立25周年纪念来自：沈功田等摘要：介绍了国内外声发射技术的发展历程和现状，综述了我国学会活动情况、标准、仪器、人员及主要研究和应用领域的现状，提出了我国目前急需解决的问题和发展趋势。
关键词：中国声发射综述Key Words：China, Acoustic emission, Review1世界声发射技术的发展历程和现状材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE)[1]，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来，用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。
现代声发射技术的开始以Kaiser二十世纪五十年代初在德国所作的研究工作为标志。
他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。
他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。
现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser 效应”。
Kaiser同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。
二十世纪五十年代末和六十年代，美国和日本许多工作者在实验室中作了大量工作，研究了各种材料声发射源的物理机制，并初步应用于工程材料的无损检测领域。
Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器的检测。
美国于1967年成立了声发射工作组，日本于1969年成立了声发射协会。
二十世纪七十年代初, Dunegan等人开展了现代声发射仪器的研制，他们把仪器测试频率提高到100KHz-1MHz的范围内, 这是声发射实验技术的重大进展, 现代声发射仪器的研制成功为声发射技术从实验室走向在生产现场用于监视大型构件的结构完整性创造了条件。
随着现代声发射仪器的出现，整个七十年代和八十年代初人们从声发射源机制、波的传播到声发射信号分析方面开展了广泛和系统的深入研究工作。
声发射技术.ppt
声发射机理
传感器
激励 （力）
信号
信号线
激励 （力）
声源
应力波
11
声发射检测基本原理
12
声发射检测的目的
确定声发射源的部位； 分析声发射源的性质； 确定声发射发生的时间或载荷； 评定声发射源的严重性。
13
声发射技术的特点（优点）
声发射是一种动力学检验方法，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； 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； 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； 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；
22
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； 振动探测； 锻压测试； 加工过程的碰撞探测和预防。
23
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。
5
突发型声发射信号：如果信号由区别于背底噪
音的脉冲组成，且在时间上可以足够分开，那么这 种信号单个脉冲不可
分辨，这些信号就叫做连续型声发射信号。
7
声发射技术发展史概述
声发射和微震动都是自然界中随时发生的自然现 象； “锡呜”是人们首次观察到的金属中的声发射现 象，锡的冶炼可追朔到公元前3700年； 现代的声发射技术的开始以五十年代初Kaiser在德 国所做的工作为标志； 五十年代末：美国人大量研究发现金属塑性形变 的声发射主要由大量位错的运动所引起, 即声发射 主要是体积效应而不是表面效应； 六十年代：Green首先应用于无损检测, Dunegan 首次应用于压力容器；
声发射技术(AE)简介及研究方法
进入九十年代，美国PAC公司、美国 DW公司、德国Vallen Systeme公司和 中国广州声华公司先后分别开发生产了 计算机化程度更高、体积和重量更小的 第三代数字化多通道声发射检测分析系 统，这些系统除能进行声发射参数实时 测量和声发射源定位外，还可直接进行 声发射波形的观察、显示、记录和频谱 分析。
表1 中国声发射学术会议举办的地点与时间
届次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
时间 1979 1983 1986 1989 1993 1995 1997 1999 2001 2004 2006 2009 2012 2014 .7 .4 .11 .8 .9 .10 .10 .6 .8 .07 .08 .07 .08 .8 地点 黄山 桂林 长春 青岛 张家 峨眉 北京 上海 成都 大庆 杭州 南京 济南 兰州 界 山
03
AE技术在工程中的实际应用
1
目前声发射技术作为一种成熟的无损检测方法，已被广 泛应用于许多领域，主要包括以下方面：
声发射检测技术的研究现状及发展方向
目前 ， 国内外 的声发 射 检测 技 术研 究 主要有 以下 四个方 面 ： （ １ ） 理 论 研 究 方 面 ， 声 发 射 传 播 理 论 、波 形分 析 、声 发射 传 感 器 的校 正理 论 研 究使得 声发 射技 术应 用 范围不 断扩 大 。 （ ２ ） 声发射信 号处理方面 （ 尤 其 是 数 字 信 号 处理 技 术 ） 的 研 究 ，对 声发 射 源 性 质 、 信 号 的 传 播 特 性 等 的 认 识 的 不 断 研 究 ， 以提高 声 发射 技 术检 测 结果 的 可靠 性 和重 复 性 。声 发射 信 号处 理 技术 的 发展 同 声 发射 技术 的 发展 ，特 别 是 同声 发 射采 集 系统 的 发展 及 现代 信 号处 理 技术 的 发展 息 息相 关 。 （ ３ ） 计 算 机 技 术 、集 成 电路 、人 工 神 经 网络 等及 模 式识 别技 术 的进 一 步研 究 ，
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一
学 室 一 ｌ
声发射检测技术 的研究现状及发展方 向
中国石化 集团胜利石油管理局海上石油工程技术检验 中心 赵洪 波
【 摘要 】声发射检测技 术具有常规检测技术不 可替 代的优势 ，特别是在在 役压力容器检验检 测方 面，不停产情况 下实时监 控压力容器的运行状况 ，及作 出剩余寿
成功 ，为声 发 射技 术 从试 验 室 的材 料研 究 阶段 走 向在 生产 现 场 监视 大 型构 件 的结 构 完整 性应 用 创 造 了条 件 。随 着现 代 声发 射 仪器 的 出现 ，２ Ｏ 世纪７ Ｏ 年 代和 ８ Ｏ 年代 初 ， 人们 从 声发 射 源机 制 、波 的传 播 和 声发 射 信号 分析 方 面 开展 了广泛 和深 入 的 系统 研 究 。声 发射 仪 器 的发 展是 和 声发 射 技术 本 身的 发展 同步进 行 的 ，也分 为几 个阶段 ： （ １ ） 单通道 （ 或双通道型） 声 发 射 仪 的 产生 ，２ ０ 世纪６ Ｏ 年 代 末 ，产 生 了第 一 台单 通道 型 声发 射 仪器 ，这种 声 发射 系 统 只有 个 信 号 通 道 ， 功 能 单 一 ，采 用 模 拟 电 路 ，多 为测 量 计数 或 能量 类简 单 参数 ，只 用于 实验 室试样 的粗 略 声发 射检测 。 （ ２ ） 第 一代 多通 道 声 发 射 仪 器 出现 在 ２ Ｏ 世纪７ Ｏ 年 代 ，它 把 形成 各种 Ａ Ｅ 特 征量 输 出 的多通 道 硬件 模 块插 在 一个 容 纳箱 内， 通 过 内 部 总 线 与 当 时 流 行 的 一 台 标 准 小 型
声发射技术介绍讲稿
声发射检测的主要目标
• 确定声发射源的部位 • 分析声发射源的性质 • 确定声发射发生的时间或载荷 • 评定声发射源的严重性
声发射技术的特点
1、与其它方法相比，基本差别 ： ①检测动态缺陷，如缺陷扩展，而不是检测 静态缺陷； ②缺陷本身发出缺陷信息，而不是用外部输 入对缺陷进行扫查 2、优点 ①可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷
门槛比较器
信号特性参数
声发射特征参数
声发射源定位
时差定位 突发信号 区域定位 源定位 连续信号 一维定位 二维定位 三维定位 独立通道监视 信号到达次序 平面定位 柱面定位 球面定位
幅度测量式区域定位 衰减测量式定位 互相关式时差定位 干涉式时差定位
一维（线）定位
二维（平面）定位
球面定位
检测
• 1．记录加载过程中的声发射数据 • 2．观察加载过程中的数据和波形显示 • 3．对强噪声干扰和异常情况应采取临时措
施
结果的解释与评定
• 1．事后剔除无关信号和噪声干扰 • 2．绘制数据图表 • 3．按标准评定声发射级别
确定声发射源的实际位置和检测报 告
• 在容器上找到声发射源的实际位置 • 记录检测条件 • 典型图表 • 将现场报告其它无损检测人员复验 • 评定结果
设置与校准 • 检测门槛设置 ：①传感器的灵敏度②、传
感器间距和③检测门槛设置 • 通道灵敏度调整 ：为确认感器的耦合质量 和检测电路的连续性，检测前后应检查各 信号通道对模拟信号源的响应幅度 • 传感器间距 ：构件声发射检测所需传感数 量，取决于试件大小和所选传感器间距 。 一般4米左右 • 源定位校准：多通道检测时，应在构件的 典型部位上，用模拟源进行定位校准
力及保压时间 • 2．检测人员和加压人员之间的联络方法 • 3．记录压力的方法 • 4. 加压装置的准备
声发射基本介绍
2.1声发射检测的基本原理当材料或结构受应力作用时,由于其微观结构的不均匀及缺陷的存在,导致局部产生应力集中,造成不稳定的应力分布。
当这种不稳定状态下的应变能积累到一定程度时,不稳定的高能状态一定要向稳定的低能状态过渡,这种过渡通常是以塑性变形、相变、裂纹的开裂等形式来完成。
在此过程中,应变能被释放,其中一部分以应力波的形式释放出来,这种以弹性应力波的形式释放应变能的现象叫做声发射,也叫应力波发射。
固体材料产生局部变形时,不仅产生体积变形,而且会产生剪切变形,因此会激起两种波,即纵波(又称压缩波)和横波(剪切波)。
产生这种波的部位叫作声发射源。
这种纵波和横波从声发射源产生后通过材料介质向周围传播,--部分通过介质直接传到安放在固体表面的传感器,形成检测信号,还有一部分传到表面后会产生折射,一部分形成折射波返回到材料内部,另一部分则形成表面波(又称瑞利波),表面波沿着介质的表面传播,并到达传感器,形成检测信号。
通过对这些信号进行探测、记录和分析就能够实现对材料进行损伤评价和研究。
其原理如图所示图2.1 声发射检测原理Fig.2.l AE detecting schematic材料在应力作用下的变形与开裂是结构失效的重要机制。
这种直接与变形和断裂机制有关的源,通常称为传统意义上的声发射源。
近年来,流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源,也归到声发射源范畴,称为其它声发射源或二次声发射源。
2. 2声发射信号处理声发射信号是一种复杂的波形,包含着丰富的声发射源信息,同时在传播的过程中还会发生畸变并引入干扰噪声。
如何选用合适的信号处理方法来分析声发射信号,从而获取正确的声发射源信息,一直是声发射检测技术发展中的难点。
根据分析对象的不同,可把声发射信号处理和分析方法分为两类:一是声发射信号波形分析,根据所记录信号的时域波形及与此相关联的频谱、相关函数等来获取声发射信号所含信息的方法,如FFT变换,小波变换等;二是声发射信号特征参数分析,利用信号分析处理技术,由系统直接提取声发射信号的特征参数,然后对这些参数进行分析和评价得到声发射源的信息。
声发射检测技术的发展
声发射检测技术的发展第一篇：声发射检测技术的发展声发射检测技术的发展摘要：本文介绍了声发射检测技术及国内外声发射技术的发展历程和现状，阐述了声发射检测技术的标准的制定、仪器的研发、检测人员及主要研究和应用领域的现状，提出了我国目前急需解决的问题和发展趋势。
关键词：声发射、标准、发展Abstract:this paper introduces the acoustic emission testing technology at home and abroad and the development course and the present situation of acoustic emission.Expounds the acoustic emission testing technology standards, instruments, the examination personnel and the present research and application fields.Propose our country urgent problems at present and its development trend.Keywords:acoustic emission,standards,development.一、世界声发射技术的发展历程和现状材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE)，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来，用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。
现代声发射技术的开始以Kaiser 二十世纪五十年代初在德国所作的研究工作为标志。
他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。
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声发射技术发展概述
声发射技术发展概述
声发射和微震动都是自然界中随时发生的自然现象，尽管无法考证人们何时首次听到声发射，但逐如折断树技、岩石破碎和折断骨头等的断裂过程无疑是人们最早听到的声发射信号。
可以十分肯定地推断“锡呜”是人们首次观察到的金属中的声发射现象，因为纯锡在塑性形变期间机械栾晶产生可听得到的声发射，而铜和锡的冶炼可追朔到公元前3700年。
现代的声发射技术的开始以Kaiser五十年代初在德国所作的研究工作为标志。
他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。
他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。
现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。
Kaiser同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。
五十年代末，美国人Schofield和Tatro经大量研究发现金属塑性形变的声发射主要由大量位错的运动所引起[5], 而且还得到一个重要的结论, 即声发射主要是体积效应而不是表面效应。
Tatro进行了导致声发射现象的物理机制方面的研究工作, 首次提出声发射可以作为研究工程材料行为疑难问题的工具, 并预言声发射在无损检测方面具有独特的潜在优势。
六十年代初，Green等人首先开始了声发射技术在无损检测领域方面的应用, Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器方面的研究。
在整个六十年代, 美国和日本开始广泛地进行声发射的研究工作, 人们除开展声发射现象的基础研究外, 还将这一技术应用于材料工程和无损检测领域。
美国于1967。