容器檢驗師考試輔導(dǎo)聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理

1、聲發(fā)射檢測技術(shù),容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,2,聲發(fā)射材料中局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象。 (Acoustic Emission, 簡稱AE) ，也稱為應(yīng)力波發(fā)射。 聲發(fā)射事件引起聲發(fā)射的局部材料變化。 聲發(fā)射源材料中直接與變形和斷裂機(jī)制有關(guān)的彈性波發(fā)射源。聲發(fā)射源的實質(zhì)是指聲發(fā)射的物理源點或發(fā)生聲發(fā)射的機(jī)制源。材料在應(yīng)力作用下的變形與裂紋擴(kuò)展，是結(jié)構(gòu)失效的重要機(jī)制。 其它聲發(fā)射源流體泄漏、摩擦、撞擊、燃燒等與變形和斷裂機(jī)制無直接關(guān)系的另一類彈性波源。也稱為二次聲發(fā)射源。,聲發(fā)射的概念,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,3,聲發(fā)射信號的頻

2、率幾HZ到數(shù)MHZ，包括次聲頻、聲頻（20HZ20KHZ）、超聲頻。 聲發(fā)射信號幅度從微觀的位錯運動到大規(guī)模的宏觀斷裂，變化范圍很大，波長范圍從10-13m的微觀位錯運動到1m量級的地震波；傳感器的輸出可包括數(shù)v到數(shù)百mv。不過多數(shù)聲發(fā)射信號為只能用高靈敏度傳感器才能探測到的微弱振動。 聲發(fā)射檢測技術(shù)用儀器探測、記錄、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)射源的技術(shù)稱為聲發(fā)射技術(shù) 。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,4,聲發(fā)射技術(shù)發(fā)展,最自然的聲發(fā)射：如折斷樹技、巖石破碎和折斷骨頭、地震等的斷裂過程無疑是人們最早聽到的聲發(fā)射信號。 五十年代初：現(xiàn)代的聲發(fā)射技術(shù)的開始以Ka

3、iser在德國所作的研究工作為標(biāo)志。他觀察到銅、鋅、鋁、鉛、錫、黃銅、鑄鐵和鋼等金屬和合金在形變過程中都有聲發(fā)射現(xiàn)象。 Kaiser Amercian,a student of Germany Munich Universty。 Kaiser Effect材料被重新加載期間，在應(yīng)力值達(dá)到上次加載最大應(yīng)力之前不產(chǎn)生聲發(fā)射信號。 Felicity Effect材料重復(fù)加載時，重復(fù)載荷到達(dá)原先所加最大載荷前發(fā)生明顯聲發(fā)射的現(xiàn)象，稱為費利西蒂效應(yīng)。（PAEPmax），稱為費利西蒂比。 PAEPmax 0.95作為聲發(fā)射源超標(biāo)的重要判據(jù)。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,5,聲發(fā)射

4、技術(shù)發(fā)展,五十年代末：美國人Kaiser，Schofield和Tatro經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)金屬塑性形變的聲發(fā)射主要由大量位錯的運動所引起5。 六十年代初：Green等人首先開始了聲發(fā)射技術(shù)在無損檢測領(lǐng)域方面的應(yīng)用, Dunegan首次將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于壓力容器方面的研究。在整個六十年代, 美國和日本開始廣泛地進(jìn)行聲發(fā)射的研究工作, 將這一技術(shù)應(yīng)用于材料工程和無損檢測領(lǐng)域。美國于1967年成立了聲發(fā)射工作組，日本于1969年成立了聲發(fā)射協(xié)會。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,6,聲發(fā)射技術(shù)發(fā)展,七十年代初：Dunegan等人于開展了現(xiàn)代聲發(fā)射儀器的研制，他們把實驗頻率提高到10

5、0KHz-1MHz的范圍內(nèi) 。整個七十年代和八十年代初人們從聲發(fā)射源機(jī)制、波的傳播到聲發(fā)射信號分析方面開展了廣泛和系統(tǒng)的深入研究工作。 八十年代初：美國PAC公司將現(xiàn)代微處理計算機(jī)技術(shù)引入聲發(fā)射檢測系統(tǒng), 設(shè)計出了體積和重量較小的第二代源定位聲發(fā)射檢測儀器, 并開發(fā)了一系列多功能高級檢測和數(shù)據(jù)分析軟件, 通過微處理計算機(jī)控制, 可以對被檢測構(gòu)件進(jìn)行實時聲發(fā)射源定位監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析顯示。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,7,聲發(fā)射技術(shù)發(fā)展,由于采用286及更高級的微處理機(jī)和多功能檢測分析軟件，儀器采集和處理聲發(fā)射信號的速度大幅度提高，儀器的信息存儲量巨大，從而提高了聲發(fā)射檢測

6、技術(shù)的聲發(fā)射源定位功能和缺陷檢測準(zhǔn)確率。 九十年代：美國PAC公司、美國DW公司和德國Vallen Systeme,聲華公司先后分別開發(fā)生產(chǎn)了計算機(jī)化程度更高、體積和重量更小的第三代數(shù)字化多通道聲發(fā)射檢測分析系統(tǒng)，這些系統(tǒng)除能進(jìn)行聲發(fā)射參數(shù)實時測量和聲發(fā)射源定位外，還可直接進(jìn)行聲發(fā)射波形的觀察、顯示、記錄和頻譜分析。 2007年第一臺USB口聲發(fā)射儀SAEU2S,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,8,聲發(fā)射技術(shù)發(fā)展,我國于七十年代初首先開展了金屬和復(fù)合材料的聲發(fā)射特性研究，八十年代中期聲發(fā)射技術(shù)在壓力容器和金屬結(jié)構(gòu)的檢測方面得到應(yīng)用，目前我國已在聲發(fā)射儀器制造、信號處理、金

7、屬材料、復(fù)合材料、磁聲發(fā)射、巖石、過程監(jiān)測、壓力容器、飛機(jī)等領(lǐng)域開展了廣泛的研究和應(yīng)用工作。 我國于1978年在中國無損檢測學(xué)會成立了聲發(fā)射專業(yè)委員會，并于1979年在黃山召開了第一屆全國聲發(fā)射學(xué)術(shù)會議，近年來已固定每兩年召開一次學(xué)術(shù)會議，到目前為止已召開了十一屆（浙江杭州）。 聲發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)：ASME、ASTM、BS、DIN、JIS、EROUP、CHINESE（GB/T18182-2000）JB/T4730.9。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,9,2 聲發(fā)射檢測的基本原理,原理：從聲發(fā)射源發(fā)射的彈性波最終傳播到達(dá)材料的表面，引起可以用聲發(fā)射傳感器探測的表面位移，這些探測器

8、將材料的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換為電信號，然后再被放大、處理和記錄。根據(jù)觀察到的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析與推斷以了解材料產(chǎn)生聲發(fā)射的機(jī)制。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,10,3 聲發(fā)射檢測的的主要目的,確定聲發(fā)射源的部位； 分析聲發(fā)射源的性質(zhì)； 確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷； 評定聲發(fā)射源的嚴(yán)重性。一般而言，對超標(biāo)聲發(fā)射源，要用其它無損檢測方法進(jìn)行局部復(fù)檢，以精確確定缺陷的性質(zhì)與大小。 GB/T18182：檢測由金屬壓力容器壓力管道的器壁、焊縫、裝配的零部件等表面和內(nèi)部產(chǎn)生的聲發(fā)射源，并確定聲發(fā)射源的部位及劃分綜合等級。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,11,4 聲

9、發(fā)射技術(shù)的特點,聲發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點 (1) 聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)檢驗方法； (2) 聲發(fā)射檢測方法對線性缺陷較為敏感； (3) 聲發(fā)射檢測在一次試驗過程中能夠整體探測和評價整個結(jié)構(gòu)中缺陷的狀態(tài)； (4) 可提供缺陷隨載荷、時間、溫度等外變量而變化的實時或連續(xù)信息，因而適用于工業(yè)過程在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預(yù)報；,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,12,4 聲發(fā)射技術(shù)的特點,聲發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點 (5) 適于其它方法難于或不能接近環(huán)境下的檢測，如高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環(huán)境； (6) 對于在役壓力容器的定期檢驗，聲發(fā)射檢驗方法可以縮短檢驗的停產(chǎn)時間或者不需要停產(chǎn)； (7)

10、 對于壓力容器的耐壓試驗，聲發(fā)射檢驗方法可以預(yù)防由未知不連續(xù)缺陷引起系統(tǒng)的災(zāi)難性失效和限定系統(tǒng)的最高工作壓力； (8) 適于檢測形狀復(fù)雜的構(gòu)件。,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,13,聲發(fā)射技術(shù)的缺點 (1)對數(shù)據(jù)的正確解釋要有更為豐富的數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場檢測經(jīng)驗。因為聲發(fā)射特性對材料甚為敏感，又易受到機(jī)電噪聲的干擾。 (2) 聲發(fā)射檢測，一般需要適當(dāng)?shù)募虞d程序。多數(shù)情況下，可利用現(xiàn)成的加載條件，但有時，還需要特作準(zhǔn)備； (3) 聲發(fā)射檢測目前只能給出聲發(fā)射源的部位、活性和強(qiáng)度，不能給出聲發(fā)射源內(nèi)缺陷的性質(zhì)和大小，仍需依賴于其它無損檢測方法進(jìn)行復(fù)驗。,4 聲發(fā)射技術(shù)的特點,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,14,5 聲發(fā)射檢測方法和其它常規(guī)無損檢測方法的特點對比,容器檢驗師考試輔導(dǎo)PPT課件_聲發(fā)射檢測技術(shù)基本原理,15,6 聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,(1) 石油化工工業(yè)； (2) 電力工業(yè)； (3) 材料試驗； (4) 民用工程； (5) 航天和航空