当前位置：文档之家 › 声发射传感器的校准ppt课件

声发射传感器的校准ppt课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.83 MB
  • 文档页数：10

下载文档原格式

  / 10

合集下载

声发射传感器的校准

声发射传感器的校准
谐振频率
○ 传感器对外部信号发生共振现象时的信号频率。 ○ 传感器对该点的频率最灵敏。
பைடு நூலகம்
技术要 求
2023
试验方法——谐振频 率
取两个相同的待测传感器，面对面固定在同 轴夹具上，距离调节在20cm；其中一个传 感器接信号发生器(陪试传感器)，另一个接 示波器(被试传感器)，设置信号发生器为5V 正弦波，频率从10KHz缓慢变化到800KHz， 观察示波器上的被试传感器的接收电压，多 次循环变化，记录其电压最大时对应的信号 频率，该频率就是传感器谐振频率，此频率 对应的电压值与标称的谐振频率时的电压值 的差值不大于3dB(0dB=1uV)为合格，否则 为不合格。
单击添加副标题
声发射传感器 的检测方法大 全
单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点
主要内容 /CONTENTS
1
术语与定义
2
技术要求
3
试验方法
4
常见问答
术语与定义
谐振频率
灵敏度
○ 传感器对外部信号完成机械能(或电能)转变为电能(或机械 能)的能力，用振动粒子对单位速度的输出电压表示， 0dB=1V/m/s 。
REF-VL
被试传感器
常见问答
Q1：哪些性能决定声发射传 感器的好坏？
A：在整个声发射系统中，声 发射传感器虽然只占了很少的 一部分，但也是很重要的一个 组成部分，决定声发射传感器 好坏的主要包括灵敏度、一致 性、可靠性、稳定性等方面。 对于特殊的传感器，如宽带传 感器、高温传感器、绝缘传感 器等又有附加的评判标准。
如果只是简单测试，可将两传感器直接接触， 信号发生器的发出电压调低，依上述方法， 查看响应最高的时的频率值，该频率即为该 传感器的谐振频率。

声发射技术的基础原理PPT课件

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
01
02
03
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
01
02
03
04
05
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。

最新第九章 声发射检测技术及应用(2011-2-6 (1)教学讲义ppt课件

最新第九章 声发射检测技术及应用(2011-2-6 (1)教学讲义ppt课件

USTB Xi’an Jiaotong University
5、常用的声发射参数及其意义
(一)累积计数参数： 即指在一个声发射过程中，声发射信号某一特征量
的累加值。该类参数从整体上描述了声发射的总强度。 因而，属于过程参数，也是材料内部结构变化累加效 果的外部表现。这类声发射参数有： （1）声发射事件总数 （2）振铃总计数 （3）总能量 （4）度总计数 （5）大事件计数
1.0
振铃计数率 500
0.9
450
0.8
400
0.7
350
0.6
300
0.5
250
0.4
200
0.3
150
0.2
100
0.1
50
0.0
0
0.00 0.02 0.14 0.33 0.51 0.79 0.97 0.77 0.46
应力应变曲线与声发射特征关系
Vp km/s 4.4
4.35
声速-应力关系
事件a计s-re数ciev率ed TBCs
内，对一个事件 记一次数的方法 称为事件计数。 事件计数可以计 单位时间的事件 数目，称为事件
100
计数率。也可以
计从实验开始到
50
某一阶段的事件
总数，称为事件
0
0
总计数。 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
（5）大事件计数：是指声发射信号脉冲超过某一阈值（较大）
并维持较长时间的事件的个数。
USTB Xi’an Jiaotong University
常用的声发射参数及其意义
(二)变化率参数： 变化率参数反映的是在一定条件下声发射信号在单

声发射传感器原理、使用、型号分类、校准大全

声发射传感器原理、使用、型号分类、校准大全

声发射传感器全介绍/目录声发射概述声发射传感器基础常用型号介绍声发射传感器使用其他问题压电陶瓷在受力产生变形时，其表面出现电荷，这种现象称为压电效应。

常用声发射传感器的工作原理，就是基于晶体元件的压电效应，将声发射波引起的被检件表面振动转换为电压信号，送入信号处理器，完成信号处理过程。

声发射传感器作为接收信号的敏感元件，在声发射系统中起到一个至关重要的桥梁作用。

传感器的谐振频率、本体噪音、温度稳定性、多传感器一致性等都会对信号的采集有着影响。

●谐振式声发射传感器一般由壳体、耦合面、压电元件、连接导线及接线端子组成；宽带型加入阻尼材料抑制部分谐振；内置放大型加入一个前置放大器；差动型有两压电元件组成；●将压电元件的负电极面用导电胶粘贴在底座上，另一面焊出一根很细的引线与高频插座的芯线连接，外壳接地；差动型采用对称的两压电元件，通过差分放大器消除共模信号；●压电元件通常采用锆钛酸铅陶瓷晶片，起到声电转换作用；耦合面起到绝缘和保护压电陶瓷的作用；金属外壳对电磁干扰起屏蔽作用；谐振式传感器宽带型传感器前置放大传感器差动型传感器常规类型声发射传感器定制声发射传感器差分型声发射传感器内置前放型声发射传感器小型声发射传感器超小型声发射传感器宽带型声发射传感器120dB高灵敏度声发射传感器空气耦合传感器高温、低温传感器防水绝缘型声发射传感器校准用可溯源声发射传感器传感器的选择应根据使用场景和被检测声发射信号来确定。

首先是了解检测声发射的频率范围和幅度范围，然后选择对有效声发射信号灵敏的传感器。

常用频率推荐：金属检测100-300kHz ，推荐型号AE144S/PXR15岩石/混凝土检测30-60kHz ，推荐型号AE503S/PXR04复合材料检测300kHz 以上，推荐型号AE304S/PXR30 局放检测，推荐型号AE503D 差动型声发射传感器确定尺寸、温度等必要条件用宽带型传感器测得信号频率段选用相对频率的谐振式传感器选型步骤A B C声发射传感器常见参数谐振频率：传感器对外部信号发生共振现象时的信号频率，传感器对该点的频率最灵敏。

《智能检测技术》教学课件-第4章-2声发射无损检测技术

《智能检测技术》教学课件-第4章-2声发射无损检测技术

声发射检测原理
Principle of Acoustic Emission
声发射源
弹
性
波 的
材料表面
传
引起表面位移
播
换能器
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。
Acoustic emissions working frequency ranges under 1 kHz, and have been reported at frequencies up to 100 MHz, but most of the released energy is within the 1 kHz to 1 MHz range.
声发射检测的基本原理：
声发射源
材料中传播
分析研究
传感器耦合
数据显示
信号处理
声发射采集
传感器 前置放大器
声发射传感器—原理
某些晶体受力产生变形时，其表面出现电荷，而又在电 场的作用下，晶片发生弹性变形，这种现象称为压电效应。
常用声发射传感器的工作原理，基于晶体元件的压电效 应，将声发射波引起的被检件表面振动转换为电压信号， 送入信号处理器，完成信号处理过程。
声发射传感器—标定
主要内容
➢术语与定义
➢技术要求 ➢试验方法 ➢常见问答
术语与定义
灵敏度：传感器对外部信号完成机械能(或电能)转变为电能 (或机械能)的能力，用振动粒子对单位速度的输出电压表示 ，0dB=1V/m/s 。
谐振频率：传感器对外部信号发生共振现象时的信号频率 。传感器对该点频率最灵敏。
声发射传感器—选择
传感器应根据被检测声发射信号来确定。首先了解被检测对 象声发射的频率范围和幅度范围，然后选择对有效声发射信号 灵敏的传感器。

声音传感器PPT课件

声音传感器PPT课件
线，在0V左右。
8
这就是最 简单的声音 传感器—麦 克风的原理 图
9
TR40RS防水型超声波传感器 7000系列超声波传感器
10
声音传感器的 应用
11
声音传感器应用
• 军事 • 医疗 • 生活 • 工业 • 领海 • 航天
12
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
声响传感器在军事上的应用
声响传感器目前已在地面传感器侦察 监视系统中广泛应用，其最大优点是分 辨力强。如果运动目标是人员，则不仅 可以直接听到声音，而且还能根据话音 察明其国籍、身份和谈话内容；如果运 动目标是车辆，则可根据声响判断车辆 种类。。如美国陆军使用的一种可悬挂 在树上的被称为“音响浮标”的装置探 测距离300~400米，接近人的听觉范围。
16
手机的语音拨号功能与“芝麻开门”却 有着异曲同工之妙，目前看来，基本上大多数 手机都带有该项功能。
语音拨号表面地来说就是摘机后手动 指向手机语音拨号功能，说出被叫者姓名，电 话即自动拔向被叫者。
声音传感器再起中起了至关重要的作 用。但由于现有技术的不完善所以目前还不能 做到让语音拨号随心所欲。但无论如何，随着 传感器技术的迅速发展，以上困难将逐步被解 决。
日本还发明了一种能够根据声音而改变显示内容的液 晶多功能数字电子手表。这种手表能识别主人发出的诸如 今天几号、某人电话号码、自己的银行账号等询问声，并 在液晶显示器上做出相应的提示。如果不是主人的声音， 显示器就置之不理。
法国研制出一种声控电话，它用声音识别器代替了号 码盘，打电话者只需对着送话器报出受话人的电话号码， 电话便可自动接通。
15
日本研制开发出一种声控电视机,可储存两个人的声
控指令，包括开机工作、转换频道、调换色彩以及关机等， 都可以用声音指令进行控制。

声发射检测技术.ppt

声发射检测技术
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

声发射检测的基本原理ppt课件

声发射的概念
• 声发射——材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹 性波的现象。 (Acoustic Emission, 简称AE) ，也 称为应力波发射。
• 声发射事件—引起声发射的局部材料变化。
• 声发射源——材料中直接与变形和断裂机制有关的 弹性波发射源。声发射源的实质是指声发射的物理 源点或发生声发射的机制源。材料在应力作用下的 变形与裂纹扩展，是结构失效的重要机制。
声发射检测技术——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 。

声发射技术发展
• 最自然的声发射：如折断树技、岩石破碎和折断骨 头、地震等的断裂过程无疑是人们最早听到的声发 射信号。
• 五十年代初：现代的声发射技术的开始以Kaiser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 。 Kaiser ——Amercian,a student of Germany Munich Universty。
• 其它声发射源——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。
也称为二次声发射源。
1
声发射信号的频率—几HZ到数MHZ，包括次声频、 声频（20HZ—20KHZ）、超声频。
声发射信号幅度—从微观的位错运动到大规 模的宏观断裂，变化范围很大，波长范围从 10-13m的微观位错运动到1m量级的地震波； 传感器的输出可包括数μv到数百mv。不过多 数声发射信号为只能用高灵敏度传感器才能 探测到的微弱振动。
声发射技术发展
• 五十年代末：美国人Kaiser，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]。

声发射检测技术及应用PPT课件


谢谢大家！
第21页/共22页
感谢您的观赏！
第22页/共22页
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 。
第1页/共22页
二、无损检测的应用形式
（一）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。
（二）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。
第4页/共22页
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。
第5页/共22页
一、声发射的来源与产生
•位错运动和塑性变形
实际金属晶体存在着各种各样的缺陷 ，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。
第12页/共22页
• 能量
声发射能量反映了声发射源以弹性波形式释放的能
量。能量分析是针对仪器输出的信号进行的。瞬态信号的
能
量
定
义E为
1 R
0
V
2
t
dt
V t
R
式中， 的输入阻抗。
—随时间变化的电压， —电压测量电路
第13页/共22页
第三部分 声发射检测定位方法
• 直线定位法
直线定位法是在一维空间中确定声发射源位置坐标， 大多用于焊缝缺陷定位。在一维空间内放置两个换能器， 它们所确定的声源位置必须在两个换能器连线或圆弧线上。 取坐标原点为两个换能器之间连线的中点，见下图。

声发射检测课件

6. 4 声发射检测
本节学习需要解决的问题： A. 什么是声发射？ B. 声发射检测的原理是什么？ C. 声发射检测具有什么特点？ D. 声发射检测是如何进行的？ E. 声发射检测技术的应用现状及其发展前景如何？
声发射检测
6. 4. 1 概述
声发射 (Acoustic Emission =AE) —— 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力应变能的现象
4
1: 达到最大输出幅度上升时间tτ； 2: 阈值电压Vt； 3: 最大信号输出幅度Vp； 4: 事件宽度te； 5: 事件间隔时间ti；
声发射检测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 为排除噪声干扰，可设置阈值电压 Vt ，当传感器输出信号低于阈值电 压时无效
• 从包络线超过 Vt 的一点开始到包 络线降到 Vt的时间称为事件宽度te
由于材料塑性形变具有不可逆的特点，由塑性形变引起的 声发射也不可逆的。第二次重复载荷当超过第一次最大载 荷时才产生声发射，这一现象称为声发射的不可逆效应
声发射检测
6. 4. 2 声发射检测原理
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 以用声发射换能器探 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
Principle of acoustic emission
声发射检测
6. 4. 3 声发射信号
6. 4. 3. 1 声发射信号的传播
• 理想半无限大固体内：声发射信号以纵波、横波等模式从声 发射源传到传感器
• 实际情形：声发射信号因界面反射作用，不断多次反射而到 达传感器，称为循轨波。传感器接收的是由于界面反射产生 变换的几种波模式的叠加
声发射检测
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6
电压的差值应该在12~18dB(0dB=1uV)
常见问答
Q1：哪些性能决定声发射传感器 的好坏？
​A，
但也是很重要的一个组成部分，决
定声发射传感器好坏的主要包括灵
敏度、一致性、可靠性、稳定性等
方面。对于特殊的传感器，如宽带
传感器、高温传感器、绝缘传感器
常见问答
Q3：传感器稳定性是什么概念？怎么 测试？
​A：传感器​稳定性主要指的是温度稳定 性。即同一传感器在不同温度环境下响 应幅度、响应时间的差别是否可接受。
将两只传感器表面抹上耦合剂，安装在 钢板上，同时接到示波器的两个通道， 然后将第三只传感器安装在钢板上离两 只传感器等距离的位置，并接到信号发 生器上作为信号发射源，再用电吹风对 9
试验方法——灵敏度
• 取10mm厚度A3材质300mm x 300mm钢 板一块，取两个校准专用传感器REF-VL 与一个被试传感器在钢板上三点等距 5cm安装，信号发生器接其中一个校准 传感器REF-VL，另一个校准传感器 REF-VL接示波RE器F-V第L 一通道，被试传感器 接示波器第二通道，信被号试传发感器生器设置为 被试传感器的谐振频率的正弦波，调节 信号发生器的输出电压为10V，记录示波 器所测量的两个传感器的电压值，两个
常见问答
Q1：宽带型声发射传感器的判别 ？
​A：宽带型声发射传感器主要用在 实验的初期，在不确定信号的主要 频率段的时候，可以先用宽带型传 感器确定，之后再选择相应的谐振 传感器。
宽带传感器主要特点是响应频带宽
、响应平滑。目前市面上的很大宽
带传感器其实是伪宽带传感器，该
10
声发射传感器的检测方法大全
1
主要内容
术语与定义
技术要求 试验方法 常见问答
2
术语与定义
谐振频率
灵敏度 传感器对外部信号完成机械能(或电能)
转变为电能(或机械能)的能力，用振动粒子 对单位速度的输出电压表示，0dB=1V/m/s 。
谐振频率 传感器对外部信号发生共振现象时的 3
技术要求
等又有附加的评判标准。
7
常见问答
Q2：传感器一致性是什么概念？怎么 测量？
​A：传感器一致性指同一型号的多个传 感器传感器对同一信号源的响应幅度、 响应时间的一致性。在定位测量或多点 同时测量的时候尤为重要，很多定位不 准的原因就是传感器的R一EF致-VL 性不佳。
被试传感器
一致性测试和测量灵敏度可以用同一套 方案，只需将参考传感器也换陈待测传 感器。另外如无校准用传感器REF-VL 8
表面无划伤、凹痕、
变形、毛刺、霉斑
裂缝等缺陷
外观
要求
环境 要求
大气压86-110kPa； 温度-20-+55℃；空 气湿度50%-95%
标称灵敏度±6dB 0dB=1V/m/s
灵敏 度
谐振
频率
标称谐振频率 ±3dB
0dB=1uV
4
试验方法——谐振频率
• 取两个相同的待测传感器，面对面固定 在同轴夹具上，距离调节在20cm；其中 一个传感器接信号发生器(陪试传感器)， 另一个接示波器(被试传感器)，设置信号 发生器为5V正弦波，频率从10KHz缓慢 变化到800KHz，观察示波器上的被试传 感器的接收电压，多次循环变化，记录 其电压最大时对应的信号频率，该频率 就是传感器谐振频率，此频率对应的电 压值与标称的谐振频率时的电压值的差 5