声发射检测技术的研究现状及发展方向
声发射及红外无损检测技术
红外无损检测技术通过测量材料因缺陷或应力集中而产生的热辐射变化，实现对其内部状态的检测。随着红外探 测器技术和图像处理技术的发展，红外无损检测技术在高温、高压、高腐蚀等极端环境下的应用逐渐增多，为工 业生产的安全监控提供了有力支持。
应用领域的拓展
声发射检测技术的应用领域
从传统的压力容器、管道和机械装备等领域，拓展到了新能源、航空航天、轨道 交通等新兴领域。随着技术的进步和应用需求的增长，声发射检测技术在结构健 康监测、产品研发和质量保障等方面的应用将更加广泛。
技术创新
随着科技的不断进步，无损 检测技术将不断涌现新的方 法和手段，提高检测的准确 性和可靠性。
智能化发展
未来的无损检测技术将更加 智能化，通过人工智能和机 器学习等技术，实现自动化 的检测和数据分析。
应用领域拓展
无损检测技术的应用领域将 进一步拓展，不仅局限于制 造业，还将广泛应用于航空 航天、医疗、环保等领域。
提高生产效率
通过实时监测和预警，可以及时 发现并处理问题，避免生产线的 停工和维修，提高生产效率。
降低维护成本
无损检测技术可以在设备运行过 程中进行监测，提前发现潜在问 题，减少突发故障和维护成本。
促进科技进步
无损检测技术的发展和应用推 动了相关领域的科技进步，提
高了工业生产的整体水平。
对未来发展的展望
此外，声发射技术还可以用于考古、文物保护等 领域，对文物进行无损检测和评估。
03
红外无损检测技术
红外检测技术原理
红外辐射
无损检测
物体在绝对零度以上都会产生红外辐 射，且辐射的波长与物体的温度有关。
红外无损检测技术利用红外辐射的特 性，在不破坏、不接触被测物体的前 提下，实现对物体的无损检测。
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
混凝土损伤检测声发射技术应用研究
混凝土损伤检测声发射技术应用研究一、本文概述本文旨在探讨声发射技术在混凝土损伤检测中的应用研究。
混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，其结构的完整性和安全性对于保障建筑物长期稳定运行具有重要意义。
然而，由于混凝土材料本身的复杂性和使用环境的多变性，混凝土结构的损伤问题时有发生。
因此，如何准确、有效地检测混凝土损伤，成为了土木工程领域亟待解决的关键问题之一。
声发射技术作为一种无损检测技术，具有灵敏度高、实时性强、适用范围广等优点，近年来在混凝土损伤检测领域受到了广泛关注。
本文首先介绍了声发射技术的基本原理及其在混凝土损伤检测中的应用背景，然后详细阐述了声发射技术在混凝土损伤检测中的具体应用方法和技术流程，包括声发射信号的采集、处理和分析等方面。
在此基础上，本文进一步探讨了声发射技术在混凝土损伤检测中的优势与局限性，分析了影响声发射检测效果的关键因素，并提出了相应的改进措施和建议。
通过实例分析，验证了声发射技术在混凝土损伤检测中的有效性和可靠性，为实际工程应用提供了有益的参考和借鉴。
本文的研究不仅有助于推动声发射技术在混凝土损伤检测领域的深入应用和发展，也为提高混凝土结构的安全性和耐久性提供了有力的技术支持和保障。
二、声发射技术原理声发射（Acoustic Emission，AE）技术是一种通过检测和分析材料内部应力波传播来评估其损伤状态的无损检测技术。
其基本原理在于，当材料受到内部或外部应力作用时，如果内部存在裂纹、空洞或其他形式的损伤，这些损伤会在应力作用下扩展或重新激活，同时释放出瞬态弹性波。
这些弹性波以声发射信号的形式传播至材料表面，通过专门的声发射传感器捕捉并转换为电信号，进而通过信号处理和分析系统提取出有关损伤的信息。
声发射技术的主要优势在于其能够实时、动态地监测材料在受力过程中的损伤演化情况。
与传统的无损检测技术相比，声发射技术不需要对材料进行预处理或后处理，也不需要在材料表面施加外部激励，因此更适合用于在役结构的健康监测和损伤评估。
基于声发射技术的材料疲劳损伤监测
基于声发射技术的材料疲劳损伤监测声发射技术是一种常用于材料疲劳损伤监测的非破坏性测试方法。
它通过监测材料在加载过程中产生的声波信号来评估材料的疲劳破坏状态。
本文将介绍声发射技术的工作原理、应用范围以及未来的发展趋势。
一、工作原理声发射技术基于声波在材料中的传播特性进行研究。
当材料受到外部力加载时，内部的微小裂纹或缺陷将会产生应力集中，最终导致疲劳破坏。
在这个过程中，材料会释放出各种频率和幅度的声波信号。
声发射技术通过检测、记录和分析这些声波信号，以了解材料在加载中出现的疲劳损伤。
二、应用范围声发射技术广泛应用于不同类型材料的疲劳损伤监测，并被用于多个领域，如工程结构、航空航天、能源领域等。
2.1 工程结构工程结构是声发射技术应用的一个重要领域。
在桥梁、建筑物等大型结构中，声发射技术可以用于监测结构受到的负载和疲劳破坏情况。
通过实时监测声发射信号，结构的安全性和使用寿命可以得到评估和预测。
2.2 航空航天航空航天领域对于材料的疲劳损伤监测要求极高，因为任何小的疲劳破坏都可能会导致灾难性后果。
声发射技术可以帮助航空航天工程师监测材料的疲劳寿命，预测结构的性能变化，并根据监测结果进行修复和维护。
2.3 能源领域能源领域也是声发射技术的重要应用领域之一。
例如，在核电站中，材料的疲劳损伤监测对于保障设施的运行安全至关重要。
声发射技术可以监测关键设备中的裂纹和缺陷，及时发现潜在的问题，并采取措施进行修复和保养。
三、发展趋势随着科学技术的发展，声发射技术在材料疲劳损伤监测中的应用将会得到进一步提升。
以下是未来该技术发展的一些趋势：3.1 算法和分析方法的改进为了提高声发射技术的准确性和可靠性，研究人员将会不断改进算法和分析方法。
利用机器学习和人工智能等技术，可以更准确地判断材料疲劳破坏的位置和程度。
3.2 多传感器系统的应用多传感器系统可以提供更全面的监测和检测能力。
未来，声发射技术可能会与其他传感器技术相融合，形成更强大的监测系统。
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。
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。
光纤声发射传感器的研究现状与展望
２ 光纤 Ａ Ｅ传 感 器 的 研 究
近几十年来 ， 声发射检测 技术作 为一种新 的无损 检测 技术得到了迅速发展。声 发射 （ ｃｕｔ ｍｉ ｉ ， Ｅ 又称 ａｏ ｓｃｅ ｓ ｏ Ａ ） ｉ ｓｎ 应力波发射 ， 是材料 中局域 源快速 释放能 量而产生 瞬态 弹
性波的一种现象 。在外部条件下 ， 固体 （ 材料或零 件 ） 的
ｔｃ ｎ ｌ ｇｅ ｆｏ ｔ ｓ ａ ｏ ｓｉｓ ａ ｄ ｅｅ ｔ ｎｃ ． ｈ ｒ ｃ ｐｅ，ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ｏ ｐ ｉ ， ｃ ｕ ｔ ｎ ｌｃ ｒ ｉｓ Ｔ ｅ ｐ ｉ ｉ ｌ ｈ ｒ ｐ ｒ ｃ ｃ ｏ ｎ ｙ，ａ ｌ ａ ｈ ａｅ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆ ｓｗｅｌ ｓ ｔｅ ｌ ｔｓ ｖ ｌ ｐ ｎ ｄ ｏ ｉ ｒｏ ｔ ＡＥ ｓ ｎ ｏ ， ｒ ｎｒ ｕ ｅ ． ｈ ｐ ａ ｔ ｌ ｐ ｌ ｔ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｆ ｅ — ｐｉ ｅ ｓ ｒ ｗｅｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｃｉａ ａ ｐ ｉａｉｎ ｆ ｄｆ ｒ ｎ ｓ ｎ ｏ ｓ ｎ ａ ｏ ｓ ｆ ｌ ｓ ｗｅｅ ｂ ｃ ｏ ｃ ｃ ｏ ｆ ｉ ｖ ｒ ｕ ｅ ｄ ｒ ｉ ｉ ｉ ｕ ｔ ｔｄ Ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｐ ｏ ｌ ｍｓ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｒ ｎ ｎ ｒｓ ｅ ｔ ｆｆ ｅ — ｐ ｉ Ｅ ｓ ｎ ｏ ｒ ｌ ｕ ｒ ｒ ． ｌ ｓｒ ｅ ． ｈ ｒｓ ｎ ｒ ｂｅ ， ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｅ ｄ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｃ ｂ ｒｏ ｔ Ａ ｅ ｓ ｒｗｅ ｅ ａｓ ｐ ｔｆ ｗａｄ ｌ ａ ｔ ｏ ｉ ｃ ｏ ｏ
缺 陷 或 潜 在 缺 陷 改 变 状态 而 自动发 出瞬 态 弹 性 波 的现 象亦
称声发射。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 。 传统的 Ａ Ｅ传感器 多采用 谐振 式压 电传 感器 ， 主要 其 缺点是 ： 体积大 ， 频带 窄 ， 须与物体 接触 ， 必 不能 在高 温 、 强
无损检测中的声发射技术研究与应用
无损检测中的声发射技术研究与应用无损检测（non-destructive testing，NDT）是一种非破坏性检测技术，它能够在不影响被检测物体完整性的情况下对其进行检测。
无损检测在机械、航空、电力、化工等领域得到广泛应用，是保证工业设备安全可靠的重要手段。
声发射技术是无损检测中的一种重要技术，主要应用于金属、混凝土等材料的疲劳损伤、龟裂、渗透等缺陷的检测。
本文将探讨声发射技术在无损检测中的研究与应用。
一、声发射技术的原理声发射是指物体表面发生微小裂纹和变形等异常情况时产生的声波，其频率范围一般在几百赫兹至几兆赫兹之间。
声发射技术是通过监测物体表面的声波信号来寻找和定位缺陷的。
声发射检测系统一般由传感器、信号放大器、模拟滤波器及数据处理器等组成。
传感器是关键部件，其接收材料内部的微小声波信号，并将其转换成电信号输出。
信号放大器将低电平的声发射信号放大后，再通过模拟滤波器进行滤波和去噪处理，最终由数据处理器记录并分析信号。
二、声发射技术的应用声发射技术主要应用于金属、混凝土等材料的缺陷检测。
在金属材料上的应用较为广泛，可用于疲劳损伤、龟裂、脆性断裂等缺陷的检测。
在混凝土检测方面，声发射技术一般用于寻找混凝土中的龟裂、空洞以及钢筋锈蚀等缺陷。
声发射技术在材料疲劳损伤检测中有非常重要的应用，其原理是监测金属材料在加载循环中产生的微裂纹的声波信号。
当材料承受重复的外部载荷时，其内部将产生微小的裂纹，声发射技术可通过监测这些微小裂纹的声波信号来预测金属材料的寿命。
声发射技术在航空、机械等行业的应用较为广泛，可用于检测航空发动机、飞机翼和螺旋桨等重要部件的安全状况。
同时，在火电厂、核电站等重要设备中，声发射技术也常被使用。
其原理是通过监测设备内部的声波信号，发现管道、阀门、轴承、齿轮等部件的缺陷，以避免因缺陷导致的事故。
三、声发射技术的研究声发射技术自问世以来，一直在不断地发展和完善。
近年来，它在无损检测中的应用也有了很大的拓展。
声发射技术作为一种新兴的动态无损检测方法已被广泛地
摘要声发射技术作为一种新兴的动态无损检测方法已被广泛地应用在石油化工工业、电力工业、材料试验、民用工程、航天和航空工业、金属加工、交通运输业等领域，声发射仪器也由早期的参数式声发射仪器发展到现在的全波形声发射仪。
目前，我国的声发射仪器还主要以模拟式为主，全数字化声发射仪的研制还比较少，而国外的声发射仪器已经达到了超高速、全数字、全波形、多通道、强抗干扰的先进水平。
但这些性能优越的仪器都因价格昂贵，不易操作和维修及售后服务不及时等方面的问题而难以在我国做较大范围的推广使用，从而大大限制了声发射技术的应用。
本文首先论述了声发射仪器的发展现状、声发射信号的分析方法和岩体声发射信号的特点，并针对岩体声发射信号频率较低的特点提出了一种基于计算机多媒体声卡的信号采集与处理系统方案；接着阐述了声发射的发展概况、岩石声发射的应用范围、声发射的检测过程，介绍了虚拟仪器的概念与特点，分析了声卡代替总线数据采集卡的可行性，并据此构建了声发射虚拟仪器的系统结构；然后从程序设计的角度讲述了声发射虚拟仪器的软件总体结构、功能模块的设计及开发实现过程；最后讲解了声发射源定位的原理和通过多路开关、计算机并行口构建多通道源定位系统的硬件结构。
本系统以Visual C++为平台，开发了应用于PC机的低频全波形数字式声发射虚拟仪器，完成了信号采集、实时波形显示、波形文件显示、数据管理、越限报警、参数设置等功能模块；实现了从数据流中提取常用声发射特征参数和两点间波速的测定，因而使该仪器具有了声发射监测、分析与源定位辅助功能。
该系统具有成本低、操作方便、兼容性好、扩展性强等优点，可以适应任何一台带有声卡的计算机系统，性能可靠。
关键词：声发射声卡虚拟仪器源定位ABSTRACTAs one of new dynamic Nondestructive Testing methods, Acoustic Emission (AE for short) technique has been used widely in petroleum and chemical industry, electric power industry, material examination, civilian engineering, spaceflight and aeronautic industry, metallic machining and transportation industry etc. AE instruments have developed from early Parameter type to current Full Wave-form type. For the moment, the manufactures of AE instruments in our country mostly are Parameter type, and Digital AE instruments take up a fat lot. Yet in the overseas, AE instruments have developed the advance level of extremely high speed, full digital, full waveform, multi-passages and strong anti-interference. But these superior instruments are difficulty to popularize and use widely in our country because of their expensive prices, discommodious operation and maintain, untimely after service. Therefore, the application of AE technique is limited greatly.This thesis introduces firstly the present development situation of AE instrument, the analysis methods of AE signal, the signal characteristics of rock AE, and aiming at the low frequency of rock AE, a kind of scheme of signal sampling and process base on the sound card of multi-media computer is put forward; In succession, the thesis shows the development course of AE technique, the application scope of rock AE and testing process of AE, explains the conception and characteristics of virtual instrument(VI for short), analyzes the feasibilities of sound card substitute for data sampling card and constructs the system structure of virtual instrument of AE. Afterwards this paper introduces the general software structure and the process of design and implement of performance modules of virtual instrument from the degree of programming; At last it discusses the principle of AE source location and constructs the hardware structure of locating via multi-passages switch and parallel port of computer.Base on the platform of Visual C++, author develops the virtual instrument of full wave-form digital AE, carries out the modules of signal sampling, wave-form display of real-time sampling and wave file, management of data, alarm beyond limit, and the settings of parameters etc, realizes the extraction of characteristic parameters from data flow and the measurement of speed between two points. Consequently, the VI is provided with the functions of monitoring and analysis of AE source, simultaneity the function of assistant AE source locating .The VI system takes on the characteristics of low price, convenient operation, good compatibility and strong expansibility, so it is applicable in any computer with sound card and reliable in performances.Keyword: Acoustic Emission Sound Card Virtual Instrument Source Locating。
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”。
声发射技术在钢桥面板检测领域的应用研究
声发射技术在钢桥面板检测领域的应用研究摘要随着交通运输业的快速发展，钢桥作为关键交通基础设施，其安全性与可靠性至关重要。
钢桥面板作为桥梁的承重和行车部分，其损伤检测与评估是桥梁维护的关键环节。
近年来，声发射技术作为一种无损检测技术，在钢桥面板检测中逐渐得到应用。
本文旨在深入探讨声发射技术在钢桥面板检测领域的应用，分析其优势、局限性及未来发展趋势，为钢桥面板的安全检测与维护提供理论支持和实践指导。
关键词：声发射技术；钢桥面板；无损检测；损伤评估一、引言钢桥作为现代交通运输体系的重要组成部分，其安全性与可靠性直接关系到人们的生命财产安全和经济社会的发展。
钢桥面板作为桥梁的直接承重结构，承受着车辆荷载、环境因素等多重作用，易发生疲劳裂纹、腐蚀等损伤。
因此，对钢桥面板进行定期检测与评估，及时发现并处理损伤，对于确保桥梁安全具有重要意义。
传统的钢桥面板检测方法如目视检查、敲击检测等，存在检测效率低下、准确性不高、对操作人员经验依赖性强等问题。
随着无损检测技术的发展，声发射技术以其独特的优势在钢桥面板检测中逐渐得到应用。
声发射技术能够实时监测钢桥面板在受力过程中的声发射信号，从而实现对损伤的快速定位与评估。
本文将对声发射技术在钢桥面板检测领域的应用进行深入研究，以期为桥梁的安全检测与维护提供理论支持和实践指导。
二、声发射技术原理及其在钢桥面板检测中的应用1.声发射技术原理声发射（Acoustic Emission, AE）是指材料在受力过程中，因局部应力集中、塑性变形或裂纹扩展等原因产生的瞬态弹性波。
声发射技术通过采集和分析这些弹性波信号，实现对材料内部损伤的检测与评估。
声发射技术具有实时监测、高灵敏度、非接触性等优点，特别适用于大型结构如钢桥面板的损伤检测。
2.声发射技术在钢桥面板检测中的应用钢桥面板在受力过程中，裂纹扩展、塑性变形等损伤过程会伴随声发射信号的产生。
利用声发射技术，可以实时监测这些信号，实现对钢桥面板损伤的快速定位与评估。
声发射检测技术论文
声发射检测技术论文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，下面是小编精心推荐的声发射检测技术论文，希望你能有所感触!声发射检测技术论文篇一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。
无损检测中声发射技术应用研究
无损检测中声发射技术应用研究第一章：绪论无损检测是指在对被检测物体进行检测时，不破坏被检测物体的情况下，通过非接触或隔离检测方法，对物体内部的缺陷或故障进行检测，以使问题得到及时解决。
随着科学技术的不断发展，各种无损检测技术得到了广泛的应用。
其中，声发射技术是无损检测中较为重要的技术之一，本文将对声发射技术在无损检测中的应用进行研究。
第二章：声发射技术的原理及特点声发射技术是一种基于物理学原理发展起来的无损检测方法。
其中，声发射波是指由撞击、龟裂、断裂等引起的超声波信号，其频率范围在几十千赫兹到几百千赫兹之间。
声发射检测系统通常由传感器、数据采集卡、数据处理程序和数据存储设备等组成。
声发射技术具有以下特点：1.无接触检测：声发射技术是通过检测声发射波信号，从而确定被检测物体内部有无缺陷或故障，不会对物体造成二次破坏。
2.高灵敏度：声发射技术可以检测到微小的裂缝、缺陷等，能够提前预测物体破坏的趋势，从而进行有效维修或更换。
3.实时监测：声发射技术能够即时记录声发射波信号的变化，并进行实时监测，从而有效地进行物体健康状态评估和预测。
4.广泛适用性：声发射技术适用于多种材料的无损检测，包括金属、陶瓷、玻璃、塑料等，应用领域广泛。
第三章：声发射技术的应用研究进展声发射技术在无损检测中的应用研究已经取得了显著的进展。
以下将从实验研究、应用案例和相关领域三个方面进行介绍。
1.实验研究近年来，越来越多的学者对声发射技术进行了实验研究。
例如，有学者针对航空航天领域的复合材料进行了声发射检测研究，通过对声发射波信号的分析，准确诊断出该复合材料的裂缝和破损状况。
同时，还有学者对钢材、铝材等多种金属材料进行了声发射检测实验，获取了关于疲劳损伤、塑性变形等方面的信息。
2.应用案例声发射技术在多个领域中得到了广泛应用。
例如，在民航领域中，声发射技术已成为一种重要的工具，用于实时检测机身结构和发动机的健康状态，防止事故的发生。
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：
国内外声发射检验检测发展现状
声发射标准国内外发展情况
声发射标准国外发展情况 声发射标准国内发展情况
声发射标准国内外发展情况
声发射标准国内发展情况 1 GB/T18182-2000 进行修订 征求意见稿正在征求意见
2 起草承压设备无损检测第9部分:声发射检测 成立工作组
声发射标准国内外发展情况
声发射标准国内发展情况 新法规的颁布对声发射检测的影响 新<容规>12,1日实施 新容规重大变化: 1 定期检验取消耐压试验 势必减少水压试验过程中的声发射检测 利用声发射检测技术优化的压力容器检验方法将越
移动式 可以探索利用声发射检测技术代替水压试验
气瓶事业部发展规划
3 新技术的应用对声发射检测技术的影响 基于风险的检验(RBI)
1)不开罐检验技术(代替内部检验) 2)在线检验 3)在线监控
来越少 例球罐检验方案Fra bibliotek声发射标准国内外发展情况
2 新检测方法的引入 RBI 风险=失效后果X失效可能性
过度检验 检验不足 长周期运行 降险 在线检验和监控 利用声发射技术带来机会
声发射标准国内外发展情况
3 失效模式的理念 对在役设备主要考虑使用中发生的失效 与以前安全技术规范有很大不同 制造质量问题突出,检验中即考虑到制造问题,也
考虑使用问题 现在,管理和制造水平提高 声发射在处理制造历史遗留问题,具有一定的历
史作用,将逐步退出历史舞台,例宁波煤气公司
声发射标准国内外发展情况
4 合于使用评价 程序明确,操作性更强 但没有提及声发射验证性试验的合于使用评价
方法 将对声发射评定活性缺陷产生不利影响
声发射标准国内外发展情况
2 在专项检验中,声发射检验技术替代检验 气瓶 利用声发射检测技术代替水压试验+(内部检验)
声发射技术研究现状
声发射技术研究现状声发射技术（Acoustic Emission, AE）是无损检测技术的一个分支，是一种检测材料结构的有力手段。
目前，灌状容器、管道、道路、桥梁、航天、机械构件等各方面得到广泛应用。
声发射技术起源于二十世纪初期，美国学者Obert 和Duvall 开创了现代声发射技术的基础，其使用压电晶片作为探头，前置放大为80-100dB，频率区间限制为150-10000Hz。
此后，各种努力与尝试主要集中在各种材料变形与断裂过程中的声发射现象研究。
Czochralski 发现锡和锌晶体孪生过程发出“哭声”。
Ehrenfest 和Yoffe研究发现盐和锌变形过程伴随着点击声。
地震学家Kishinouye 首次开发和使用仪器来发现木材实验过程中产生的声发射。
Forster 和Scheil 使用自制的仪器研究马氏体相变过程中的声发射。
声发射技术由Obert (1941)和Hodgson (1942)最早用于工程材料研究，他们不仅提出了声发射的基本思想，并且对材料的破裂点进行了定位研究，借此确定岩石中的最大应力区。
而作为一门新型技术方法与科学研究是从1950年德国的Kaiser开始进行的，他经过研究发现所有的金属材料再行变过程中都存在声发射现象，并且发现了声发射现象的不可逆效应，即凯瑟尔效应（Kaiser effect）：材料在重复加载时，在其应力值达到上次加载的最大应力之前不产生AE 信号。
1957年，Tatro进行了声发射现象的物理机制方面的研究,提出声发射是体积效应而不是表面,同时他还首次提出声发射技术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有着独特的优势和应用前景。
60年代，瑞典、波兰、加拿大等国家相继研发了单通道、多通道的掩体声发射检测仪，并将其应用于矿井的大面积的地压活动和顶板冒落的预测预报。
60年代初，Green等人首先开始了声发射技术在无损检测领域的应用，成功地在焊接延迟裂纹监测、压力容器、核反应堆冷却液泄漏、固体发动机壳体各方面成功应用。
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 ，
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…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
混凝土材料声发射技术的新发展
混凝土材料声发射技术的新发展一、引言混凝土是建筑工程中使用最广泛的一种材料，其性能的稳定性和寿命直接影响到建筑工程的安全和耐久性。
因此，对混凝土材料的检测和评估一直是建筑工程领域的研究热点。
声发射技术（Acoustic Emission，AE）是一种非破坏性检测方法，可以实时监测混凝土材料的微观裂纹扩展情况，对混凝土的性能评估和损伤诊断具有重要意义。
本文将介绍混凝土材料声发射技术的新发展。
二、混凝土材料声发射技术的基本原理声发射技术是一种通过检测材料中微观裂纹扩展产生的声波信号来评估材料损伤程度的方法。
混凝土材料中的微观裂纹扩展会产生瞬态弹性波，这些弹性波会通过混凝土中的固体和液体介质传播到观测点，被声发射检测器检测到并转换成电信号。
通过分析这些电信号的时间、幅值、频谱等特征参数，可以确定混凝土中的微观裂纹扩展情况，从而评估混凝土的性能和损伤程度。
三、混凝土材料声发射技术的新发展1. 高灵敏度传感器的研发传统的声发射检测器对微小信号的响应能力较差，容易受到环境噪声的干扰影响。
近年来，研究人员开发了一种基于纳米技术的超灵敏声发射传感器，能够检测到微小裂纹扩展产生的声波信号，提高了检测的准确性和可靠性。
2. 声发射图像技术的应用声发射图像技术是一种将声发射检测结果以图像形式呈现的方法。
通过将检测结果以图像的形式展示出来，可以准确地判断混凝土中裂纹的位置、数量和大小，为混凝土维护和修复提供了依据。
3. 数据挖掘和机器学习的应用声发射技术产生的大量数据需要进行有效的处理和分析，以提取有用的信息。
数据挖掘和机器学习技术可以对声发射检测结果进行自动化处理和分析，提高了检测的效率和准确性。
4. 声发射技术在混凝土结构监测中的应用声发射技术可以实时监测混凝土结构中的微观裂纹扩展情况，对混凝土结构的安全性评估和损伤诊断具有重要意义。
在混凝土结构的建设和维护过程中，声发射技术可以用于监测混凝土结构的质量、强度和耐久性等性能，为混凝土结构的设计和维护提供依据。
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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。
声发射检验技术的基本原理是利用耦合在材料表面上的压电陶瓷探头将材料内声发射源产生的弹性波转变为电信号，然后用电子设备将电信号进行放大和处理，使之特性化，并予以显示和记录，从而获得材料内声发射源的特性参数，通过分析检验过程中声发射仪器所得的各种参数，即可知道材料内部的缺陷情况。
如果用多通道声发射检测系统，还可以确定声发射源即缺陷的具体部位。
20世纪70年代初，Dunegan等人开展了现代声发射仪器的研制，他们把试验频率提高到100kHz～1MHz，这是声发射试验技术的重大进展，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，20世纪70年
代和80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，20世纪60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一个信号通道，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20世纪70年代，它把形成各种AE 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计算机相连。
（3）20世纪80年代初，出现的第二代多通道声发射系统把数据采集功能和显示、存储及计算功能相分离，由前端处理器独立完成，并利用标准总线（如IEEE488）和直接存储器存取（DMA），加快数据的存储和处理速度，在实时显示方面也有一些改进。
（4）第三代多通道声发射系统起始于80年代末，采用了分布式并行处理技术，在各单元间配置有效的通讯途径以实现快速信息传递和缓冲，避免因通道接口的瓶颈效应而造成数据的死锁和丢失，AE数据处理能力可达每秒几千Hit以上。
（5）20世纪90年代，声发射检测系统进入了全数字式的第4代，全数字化AE检测系统在系统结构和软件配置上保留了第三代产品的优点，放大后的AE信号不必再经过一系列的模拟、数字电路才形成数字特征量，而是直接进行高速A/D转换，提取相应特征量。
我国在声发射仪器的研制和生产上起步并不算太晚，已研制和生产了各种双通道、4通道、8通道和更多通道（32通道）的声发射，基本上属于模拟声发射仪器的范畴。
国外在全数字式声发射仪的研制上发展很快，典型代表是美国PAC公司的Mistras2001，德国Vallen公司的AMSY4和美国数字波形公司（DWC）的F-4000声发射检测仪等，其声发射特征量全由数字信号提供，即声发射传感器的模拟信号在到达各种处理器之前首先被数（458中北大学学报（自然科学版）2006年第5期）字化，由于全部信号处理是对离散信号完成的，系统有很高的信噪比和很宽的动态范围。
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，相关尖端技术在声发射中得到了广泛的应用，加之日益扩大的应用领域对声发射技术的发展提出了新的要求等，促进了声发射技术稳步高速发展。
（4）声发射仪器的发展，处理信息更快、更稳定可靠的声发射仪器以及配套软件系统的研制，将为声发射技术应用领域应用范围进一步增大，以及提高在生产现场监视大型构件的结构完整性应用创造条件。