1 产品简介
声发射传感器(AE传感器)
声发射传感器的主要类型有:高灵敏度声发射传感器,是应用最多的一种谐振式声发射传感器;宽频带声发射传感器,通常由多个不同厚度的压电元件组成,或采用凹球面形与楔形压电元件达到展宽频带的目的;高温声发射传感器,通常由铌酸锂或钛酸铅陶瓷制成;差动声发射传感器,是由两只正负极差接的压电元件组成的,输出相应的差动信号,信号因迭加而增大;此外,还有微型声发射传感器、磁吸附声发射传感器、低频抑制声发射传感器和电容式声发射传感器等。
就声发射源定位而言,实际运用中大量遇到的是结构稳定的金属材料(如压力容器等),这类材料的声向各向异性较小,声波衰减系数也很小,频带范围大多是25KHz~10MHz,因此选用谐振式声发射传感器比较适合。
2 参数技术
谐振式声发射传感器参数技术的基础归结于两个基本假设:
(1) 声发射是阻尼正弦波;
(2) 声波是以某一固定的速度传播的。
根据这一假设,对声发射信号参数,如上升时间、峰值幅度、持续时间等测量、记录所得到得声发射特征是合理的。传播特性上,谐振声发射传感器参数技术的假设意味着传播信号除了单纯衰减以外,它的声波形状是不变的。它是以不变的波形和不变的声速获取声发射信号的参数。
事实上,大部分在工程应用的构件是厚度为2~30mm的板材,在板材中,包括使用广泛的实验室试件,传输的声波都不是一个单一的传播模式,而是在每一种模式中包括以不同波速传播的多种频率在内的多种波形模式,其中在某一特定情况下,某种传播模式占优。
3 产品分类
4 选择方法
声发射传感器的选择应根据被测声发射信号来确定。首先是了解被测声发射信号的频率范围和幅度范围,包括有可能存在的噪音信号。可以是经验了解,如钢材中焊接缺陷产生的声发射源实验结果认为信号频率范围在25-750KHZ内等,但有条件最好实际测试确定。然后选择相对感兴趣的声发射信号灵敏、对噪音信号不灵敏的声发射传感器进行检测。
5 产品结构
声发射传感器一般由壳体、保护膜、压电元件、阻尼块、连接导线及高频插座组成。压电元件通常采用锆钛酸铅、钛酸钡和铌酸锂等。根据不同的检测目的和环境采用不同结构和性能的声发射传感器。其中,谐振式高灵敏度声发射传感器是声发射检测中使用最多的一种。单端谐振式声发射传感器的结构简单,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。