声发射检测习题集(1)
声发射检测习题集
声发射检测习题集
第1章和第2章
1．什么是声发射
材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式快速释放出应变能的现象。2．什么是声发射检测技术
用仪器检测，分析声发射信号并利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测技术。3．金属材料中的声发射源有哪些
金属塑性变形、断裂、相变、磁效应等。
4．声发射检测方法的特点
（1）动态无损检测方法
（2）几乎不受材料的限制
（3）可以长期，连续监测
（4）易受噪声干扰
（5）对缺陷进行定性分析
5．为什么要用其它无损检测方法对声发射源进行评价？常用的无损检测方法有哪些？
答：声发射技术只能定性评价活动性声源，不能判断缺陷的尺寸和类型（裂纹、未熔合、未焊透、夹渣）。因此，应采用其它无损检测方法对声发射源进行评价，常用的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透、涡流等。
6．什么是弹性变形和塑性变形？
材料或构件在外力作用下要改变原来的形状，当外力消除后能完全消失的变形叫做弹性变形，消失不了而残留下来的变形叫做残余变形或塑性变形。
7．凯塞效应，Kaiser effect
在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平之前不出现可探测的声发射的现象。
8．费利西蒂效应（Felicity effect）
在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平的情况下，出现可探测到的声发射的现象。
9．费利西蒂比
费利西蒂效应出现时的应力与先前所加最大应力之比。
10．突发型声发射
定性描述分立声发射事件产生的分立的声发射信号。
11．连续型声发射
定性描述快速声发射事件产生的持续的声发射信号。
12．试举出压力容器管道与构件的破裂模式
延性破裂，脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、压力冲击破裂、蠕变破裂等。
13．造成声波衰减的主要因素有哪些？
扩散衰减
散射衰减
吸收衰减
14．声波在固体介质中的传播速度与哪些因素有关？钢中纵波、横波和表面波的波速有何近似关系？
介质的弹性模量、密度、泊松比、波型
1.8：1：0.9纵波波速：横波波速：表面波波速
15.声发射信号源一定是缺陷源。×
16．缺陷在受载状态下一定会产生声发射信号。×
17．压力容器水压试验声发射检测过程中，没有发现声发射信号，说明该容器不存在缺陷。×
18．如果声发射信号的幅度低于模拟声源信号幅度，则说明此声发射源不是缺陷
源。×
19．加载速度快慢对声发射检测没有影响。×
第3章和第4章
1．声发射接收传感器的主要功能是：1 转变机械波为电信号2 转变电量为声发射信号3 声发射信号滤波4 声发射信号放大
2．主放大器中的输出信号是1 数字信号2 模拟信号3 机械波4 图像信号
3．定义门槛值的参照基准为1 传感器输出信号2 主放大器输出信号3 前放的输出信号4 以上都不是
4．定义信号幅度的参照基准为1 传感器输出信号2 主放大器输出信号3 前放的输出信号4 以上都不是
5．如定义0dB为传感器输出信号1uv，信号幅度为40dB的声发射信号是1 前放输出10 mv 2 主放大器输出1v 3 传感器输出0.1mv 4 传感器输入信号1mv
6．前置放大器是：1模拟电路2数字电路3 模数混合电路
7．前置放大器的输入输出信号是：1 模拟信号2 数字信号3 输入模拟信号输出数字信号4 输入数字信号输出模拟信号
8．模拟声发射仪的特征是：1 振铃计数等声发射参数由硬件模拟电路产生2振铃计数等声发射参数由硬件数字电路产生3振铃计数等声发射参数由计算机软件计算产生4上述2和3
9．数字参数声发射仪的特征是：1 振铃计数等声发射参数由硬件模拟电路产生2振铃计数等声发射参数由硬件数字电路产生3振铃计数等声发射参数由计算机软件计算产生4上述2和3
10．全波形声发射仪的特征是：1 振铃计数等声发射参数由硬件模拟电路产生2振铃计数等声发射参数由硬件数字电路产生3振铃计数等声发射参数由计算机软件计算产生4上述2和3
11．滤波器的功能是：去除或抑制噪声信号
12．滤波器可设在：1 模拟电路2 数字电路3 软件4 以上全部
13．同轴屏蔽电缆适用于：1 100米以上的模拟信号传输2 100米以下的模拟信号传输3 100米以上数字信号传输4 100米以下数字信号传输
14．光导纤维电缆适用于：1 100米以上的模拟信号传输2 100米以下的模拟信号传输3 100米以上数字信号传输4 100米以下数字信号传输
15．什么是波导及其功能：要点：金属棒、金属管、高温等
16．时差定位的仪器特征：1 多通道2 单通道3 精确信号到达时间测量4 精确信号幅度测量5 1和3
计算题：
某声发射系统前放放大为40dB，主放大为40dB，门槛设在主放大器输出端，问如测得某信号幅度为60dB（定义0dB为传感器输出信号1uv），前放输出电压为多少伏？主放大器
输出为多少伏？如判定该信号为噪声信号希望用门槛设置去除，门槛电压至少应为多少伏？（100毫伏，10伏，10伏）
第5章、第6章和第7章
1. 正确的系统时间的设置（如HDT）对于有效的数据采集是非常重要的。（√）
2. 排除噪声的最好方法是消除噪声源。（√）
3. 声发射信号的事后分析不可以采用数据过滤进行处理，否则会失掉数据的真实性。（×）
4. 声发射信号的小波分析方法是波形特征参数分析方法的一种。（×）
5. 缺陷尺寸越大，声发射信号幅度越大。（×）
6. 声发射检测的主要目的就是要找出声发射源。（×）
7. 声发射源的活度是指源的事件数随加压过程或时间变化的程度。（√）
8. 声发射源的强度是指源的所有事件的平均幅度。（×）
9. 振铃计数是指声发射信号超过预置阈值的次数。（×）
10. 当声发射源区的声发射事件数随着升压或保压呈连续增加时，则该源具有强活性。（×）
11. 如果声发射源区的声发射事件数随着升压或保压呈间断增加时，则该源具有弱活性。（×）
12. 声发射源的综合等级划分是根据声发射源的活度级别或强度级别综合考滤来确定的。（×）
13. 声发射源的强度是指声发射源所释放的平均弹性能。（√）
14. 声发射源的强度是用声发射信号幅度的大小来表示的。（×）
15. 采用波形记录方法，通过现场使用多通道声发射仪，对大型结构进行检测时可以将整台容器整个检测过程出现的声发射信号全部用波形记录下来并对信号进行实时处理。（×）
16. 声发射源的强度可分为高强度、中强度、弱强度三个级别。（√）
17. 声发射源的活度可分为强活性、活性、弱活性、非活性四个级别。（√）
18. 声发射源的综合等级可划分为六个等级。（√）
19. 声发射源的结果评定，实际上就是对发现的缺陷如何进行处理。（√）
20. 声发射检测所发现的声发射源均应采用常规无损检测方法进行复验。（×）
21. 缺陷尺寸越大，声发射源的综合等级越严重。（×）
22. 缺陷尺寸越小，声发射源的活度越弱。（×）
23. 声发射源的强度越强，则缺陷的实际尺寸越大。（×）
24. 声发射源的评定是根据声发射源的综合等级和其他无损检测方法复验确定的缺陷严重
性级别来确定的。（√）
25. 声发射检测记录和数据应至少保存7年。（√）
26. 声发射源的严重性可分为不严重、严重、很严重三个等级。（√）
27. 声发射源综合等级为F级的声发射缺陷源，其严重性应为很严重。（×）
28. 对声发射信号特征参数进行分析的常用经典方法包括参数随时间的变化分析、参数的分布分析、参数间的关联分析和模式识别。（×）
29. 检测过程中背景噪声大于所设定的阈值，如果影响不大可以不做处理。（×）
30. 声发射检测中常见的噪声源是 D 。
A 仪器内部的电噪声
B 外部工业干扰
C 天电干扰
D 以上全部
31. 声发射仪产生的自激 A 。
A 属于电噪声
B 属于机械噪声
C 不属于噪声范畴
D 天电干扰引起
32. 容器内部的内件移动引起的声发射信号属于 B 。
A 相关声发射信号
B 机械噪声信号
C A和B
D 以上都不对
33. 机械噪声的频率范围多数集中于 C 。
A 20Hz以下
B 20kHz以下
C 100kHz以下
D 200kHz以下
34. 噪声信号的类型为 C 。
A 突发式
B 连续式
C A和B
D 以上都不对
35. 声发射检测时背景噪声的测量应在 A 。
A 加载检测前
B 加载检测中
C 加在检测后
D 可以不测
36. 测量背景噪声的时间不少于 A 。
A 5分钟
B 10分钟
C 15分钟
D 20分钟
37. 常用的5个声发射信号特征参数有：振铃计数、能量、幅度、上升时间和 A 。
A 平均信号电平
B 平均频率
C 时差
D 持续时间
38. 对低于20kHz的噪声，可采用 B 进行抑制。
A 门限设置
B 频带设置
C 时差设置
D 以上都可以
39. 当采用谱分析的方法时，必须采用 D 采集和记录声发射信号。
A 低频探头
B 高频探头
C 窄频带探头
D 宽频带探头
40. A 包括的信息量更大。
A 声发射波形记录
B 波形特征参数记录
C 实时记录
D 都可以
41. 由 D 引起的声发射信号是相关的声发射信号。
A 风雨
B 氧化皮剥落
C 容器内件活动
D 材质局部屈服
42. 下列 B 属于声发射信号波形分析方法。
A 幅度分布分析
B 人工神经网络模式识别分析
C 能量与持续时间的关联分析
D 以上都是
43. 下列 C 属于声发射信号的波形特征参数分析方法。
A 小波分析方法
B 现代谱分析方法
C 灰色关联分析
D 以上都不是
44. 声发射源的强度可用 D 参数来表示。
A 计数
B 能量
C 幅度
D 以上都是
45. 声发射检测所发现的缺陷一般有 C 种处理方法。
A 1
B 2
C 3
D 4
46. 下列声发射源综合等级为 D 的源必须采用常规无损检测方法进行复验。
A A级
B B级
C C级
D D级
47. 下列声发射源综合等级为 A 的源无须采用常规无损检测方法进行复验。
A A级
B B级
C C级
D D级
48. 采用其他无损检测方法复验确定的缺陷级别可分为 C 个级别。
A 2
B 4
C 6
D 8
49. 声发射检测中常用的噪声排除基本方法有哪些？每种方法的适用范围？
答：有5种排噪方法。
幅度鉴别：排除低电平的内部噪声和外部干扰。
频率鉴别：排除频带外的内部噪声和外部干扰。
时间鉴别：排除较缓慢和叫快速的外部干扰。
空间鉴别：排除检测区域以外的外部干扰。
统计鉴别：排除随机分布的外部干扰。
50. 声发射信号的采集和处理分析方法可分为哪两大类？
答：以存储和记录声发射信号的波形，对波形进行频谱分析的波形分析方法。以多个简化的波形特征参数来表示声发射信号的特征，然后对这些波形特征参数进行分析和处理的特征参数分析方法。
声发射题库(6.1----6.5)
1.用模拟源校准检测灵敏度,可采用直径0.5mm,硬度为HB的铅笔芯折断信号作为模拟源。铅芯伸长量约为
2.5mm,与表面夹角为30度左右。其响应幅度值应取三次以上响应平均值。( √)
2.铅笔芯折断点处出现声发射集中,但同时与折断点完全不同的地方也检出了多个重象事件,防止上述现象可采取什么方式:( 2 )
1).采用较软较细的铅笔芯作模拟源;
2).重新设置事件锁定时间;
3)传感器重新耦合;
4).定位布点错误,重新布点;
3. 声发射检测开始前的15分钟期间,测量背景噪声,用采集持续时间与振幅关联图观察,检出的背景噪声大部分的振幅在60dB以下,因而该声发射仪门槛设定参数为60dB。( √)
4 . 声发射传播衰减测量,只要在被检容器上测试即可,无其它要求。( χ)
5. 某厂一在用氧气储罐最高工作压力为2.8Mpa,拟做AE检测,请画出AE检测所需的加载程序曲线,并注明保压时的采集时间。
6. 某厂一高压蓄势器拟进行AE检测,因为该设备糸统加压能使压力瞬间上升,减少了外接加压设备的诸多不便,所以采用了系统加压的办法。( χ)
7. AE检测时,升压速度每5分钟不应大于1Mpa。保压时间一般应不小于10分钟。( χ)
8 .由于仪器采用了去除噪声的门槛设定参数,故仪器可与水压机、电焊机共用插座。( χ)
9 .压力容器声发射检测时采用的水压加载,不同于水压试验,对水质、水温不作要求。( χ)
10. 新制造压力容器和在用压力容器检验,一般应进行两个加压循环过程,第二次加压循环最高试验压力P不应超过第一次加压循环的最高试验压力P ,建议P 为97 P 。( √) 11. 声发射检测加载过程中,以下哪些干扰影响检测: ( 全部)
1)介质注入容器; 2)加载速率过高;
3)机械振动; 4)电磁干扰;
5)天气情况,如风、雨。6)脚手架碰撞;
7)泄漏;
12 .检测记录和声发射数据应至少保存一个检验周期。( χ)
13. 确定声发射检测所得到的有效声源在容器上的具体位置,只要根据仪器定位图上的传感器阵列及X、Y坐标来最终确定即可。( χ)
14. 压力容器声发射检测时,传感器布置尽量避免放置在焊缝上。( √)
15. 某厂一盛装易燃介质的常温容器进行在线检测,其传感器耦合剂选用哪种为妥:( 4 ) 1)黄油2)凡士林3)真空脂4)环氧树脂(不加固化剂)
16. 某检测人员在分析定位数据时发现有些声源到达该传感器时间完全一致,据此将其判断为电或机械噪声,除去。( √)
17. 为什么传感器的标定以及衰减测量要在声发射检测条件相同的状态下进行。
18. 压力容器声发射检测时,保留在容器内的脚手架用材不宜选用哪种材料.( 2 )
1)钢管2)毛竹3)树杆4)都不宜
19. 在线压力容器检验,一般试验压力不小于实际最大操作压力的1.1倍;当工艺要求压力达不到检验所要求的试验压力时,应在声发射检测前__2_____将最高工作压力至少降低_____ 7___,以满足检验时的加压循环需要。应尽量可能进行两次加压循环。
1)15天2)一个月3)一周4)二个月
5)50% 6)25% 7)15% 8)10%
答案:
17: 声发射传感器是复杂的多共振的电、机械振动糸统。在被检物体上安装传感器时,由于物体参与了频率特性的形成过程,因而使传感器频率特性起了很大变化。物体是振动系统的关键部分,这就决定了声发射传感器标定以及衰减测量要在声发射检测条件相同的状态下进行的必要性。
第8章
名词解释：
1、什么是声发射？
答：材料中由于能量从局部源快速释放而产生瞬态弹性波的一种现象。
2、什么是活度？
答：声发射源的事件数随着加压过程或时间变化的程度。
3、什么是强度？
答：声发射源的事件所释放的平均弹性能。
问答题
1、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定：检测开始前，应作好那些准备工作？
答：A、现场勘察，找出所有可能出现的噪声源，如电磁干扰、振动、摩擦和流体流动等。应对这些噪声源设法予以排除。B、确定加压程序。C、建立声发射检测人员和加载人员的联络方式。D、确定换能器阵列。E、换能器应直接耦合在容器或管道的表面或与容器或管道构成整体的波导杆上，并保证声耦合良好。F、设定检测条件。
2、用图示的方法说明声发射幅度、上升时间、计数、能量和持续时间参数。
答：
3、请判定下述图形分别表示那种定位方法？
答：区域定位、线定位、面定位。
4、请解释PDT、HDT和HLT英文缩写。
答：峰值定义时间、撞击定义时间和撞击闭锁时间。
计算题
1、下列是实际检测中的声发射数据，材料为16MnR，试计算其强度等级（不计衰减特性）。ID DDD HH:MM:SS.mmmuuun CH RISE COUN ENER DURATION AM P
* Gp# 1 [ 9, 8, 7] x = 2483.3, y = 5629.1 dT[ 46, 135]
* 1 0 00:02:20.2750725 9 200 359 237 8218 64
1 0 00:02:20.2796705 4 857 5 41 858 45
1 0 00:02:20.6304233 7 5
2 29 9 47
* Gp# 1 [ 5, 6, 4] x = 2052.5, y = 2596.5 dT[ 1, 3]
* 1 0 00:02:26.8762930 5 9 14 70 398 55
1 0 00:02:26.8879510 11 756 1 27 66 47
* Gp# 1 [ 5, 6, 4] x = 2084.3, y = 2612.4 dT[ 16, 20]
* 1 0 00:02:26.8987017 5 95 93 207 4153 56
1 0 00:02:26.9495527 9 63 19 55 920 53
1 0 00:02:35.2216100 9 1 231 218 880
2 56
* Gp# 1 [ 5, 6, 4] x = 20666.6, y = 2638.1 dT[ 31, 40]
* 1 0 00:02:35.2136590 5 591 86 129 4010 50
1 0 00:02:35.2299680 10 1 33 4
2 452 53
1 0 00:02:35.2393173 4
2 31 7
3 269
4 47
* Gp# 1 [ 5, 6, 4] x = 2060.4, y = 2670.4 dT[ 36, 38]
* 1 0 00:02:35.2393173 5 2 31 73 2694 47
1 0 00:02:35.2525333 10
2 195 119 3369 55
1 0 00:02:35.2526643 9 1 383 118 3106 56
* Gp# 1 [ 5, 6, 4] x = 2071.7, y = 2645.5 dT[ 26, 33]
* 1 0 00:02:35.7923963 5 2 82 205 7401 53
1 0 00:02:35.8218637 6 1 164 435 18013 53
1 0 00:02:35.8233750 4 525 5 39 656 47
* Gp# 1 [ 6, 5, 4] x = 2046.0, y = 3423.8 dT[ 2, 360]
* 1 0 00:02:50.6157300 6 362 25 117 3413 51
1 0 00:02:50.6358197 9
2 1052 696 29675 58
答：弱强度。
选择题
1、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定：换能器谐振频率范围推荐为：
a、30—100kHz
b、100—1MHz
c、100—400kHz √
d、100—200kHz
2、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定：通道灵敏度校准应在：
a、在检测开始之前和结束之后应进行√
b、在检测开始之前进行
c、在检测结束之后应进行
d、以上都不是
3、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定资料审查内容，以下那些内容不是资料审查内容：
a、产品合格证、质量证明书、竣工图。
b、——运行记录，开停车记录，有关运行参数，介质成份，载荷变化情况，以及运行中出现的异常情况等资料。
c、检验资料、历次检验报告和记录。
d、有关修理和改造的文件在检测开始之前和结束之后应进行。
e、确定加压程序。√
f、建立声发射检测人员和加载人员的联络方式。
3、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定要求对每一个通道进行模拟源声发射幅度值响应校准每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度值之差要求不大于-----？
a、4dB √
b、3 dB
c、±3 dB
d、±4 dB
4、判断下述有关衰减测量的说法中，那些属于GB/T18182-2000《金属压力容器声发射
检测及结果评价方法》的规定？
a、如果已有检测条件相同的衰减特性数据，可不再进行衰减特性测量；√
b、检测人员决定是否进行衰减特性测量；
c、如果已有检测条件相同的衰减特性数据，应进行衰减特性测量；
d、以上都对。
5、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定，当声发射撞击数随载荷或时间的增加呈快速增加时，下述哪种处理方法是正确的？
a、继续加载；
b、应及时停止加载，未查明原因，禁止继续加压；√
c、查找原因，继续加压；
d、以上都对。
6、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定，升压速度一般不应大于-----？
a、0.1 MPa / min
b、5MPa/ min
c、1.5 MPa /min
d、0.5MPa/min√
7、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定，加载检测前，应进行背景噪声的测量，建议检测背景噪声的时间不少于------？
a、15 min√
b、20 min
c、10 min
d、5 min
5、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定，加压过程中，应注意下列哪些因素对检测结果不产生影响？
a 介质注入容器或管道；
b 加载速率过高；
c 机械振动；
d 电磁干扰；
e 天气情况，如风、雨的干扰;
f 泄漏;
g 说话声。√
9、根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定，检测记录和声发射数据应至少保存------年？
a、4年
b、5年
c、6年
d、7年√
是非题
1、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中规定了仅适用于钢制压力容器在压力试验时的声发射检测及结果评价方法。（错）
2、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中关于声发射源的等级的划分，是先确定源的活度等级和强度等级，然后再确定源的综合等级。（对）
3、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中关于声发射源的活度的规定，如果源区的事件数随着升压或保压呈快速增加时，则认为该部位的源具有强活性。（对）
4、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中关于声发射源的活度的规定，如果源区的事件数随着升压或保压呈连续增加时，则认为该部位的源具有活性。（对）
5、GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》中关于声发射源检测结果的评定规定，A、B级声发射源不需要复验。（错）
声发射检测习题集(1)
声发射检测习题集 声发射检测习题集 第1章和第2章 1．什么是声发射 材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式快速释放出应变能的现象。2．什么是声发射检测技术 用仪器检测，分析声发射信号并利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测技术。3．金属材料中的声发射源有哪些 金属塑性变形、断裂、相变、磁效应等。 4．声发射检测方法的特点 （1）动态无损检测方法 （2）几乎不受材料的限制 （3）可以长期，连续监测 （4）易受噪声干扰 （5）对缺陷进行定性分析 5．为什么要用其它无损检测方法对声发射源进行评价？常用的无损检测方法有哪些？ 答：声发射技术只能定性评价活动性声源，不能判断缺陷的尺寸和类型（裂纹、未熔合、未焊透、夹渣）。因此，应采用其它无损检测方法对声发射源进行评价，常用的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透、涡流等。 6．什么是弹性变形和塑性变形？ 材料或构件在外力作用下要改变原来的形状，当外力消除后能完全消失的变形叫做弹性变形，消失不了而残留下来的变形叫做残余变形或塑性变形。 7．凯塞效应，Kaiser effect 在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平之前不出现可探测的声发射的现象。 8．费利西蒂效应（Felicity effect） 在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平的情况下，出现可探测到的声发射的现象。 9．费利西蒂比 费利西蒂效应出现时的应力与先前所加最大应力之比。 10．突发型声发射 定性描述分立声发射事件产生的分立的声发射信号。 11．连续型声发射 定性描述快速声发射事件产生的持续的声发射信号。 12．试举出压力容器管道与构件的破裂模式 延性破裂，脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、压力冲击破裂、蠕变破裂等。 13．造成声波衰减的主要因素有哪些？ 扩散衰减 散射衰减 吸收衰减 14．声波在固体介质中的传播速度与哪些因素有关？钢中纵波、横波和表面波的波速有何近似关系？
声发射信号处理方法分析
声发射的定义可以分为广义和狭义两 种，狭义通常认为材料受外力或内力作用， 局域源快速释放能量而产生瞬态弹性波的 现象称为声发射（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ），简称 ＡＥ。广义的声发射认为像泄漏等外力作用 下，激发能量波在材料中传播的现象也是 一种声发射。 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，需要借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对声发射源进行定 量、定性和定位的技术称为声发射检测技 术。其基本原理如图１所示。 声发射检测技术作为一种动态无损检 测方法已经广泛用于各种材料或结构的稳 定性评价。声发射检测的目的就是尽早地 发现声发射源和尽可能多地得到声发射源 的信息。目前，常用的声发射信号的处理方 法有特征参量法和波形分析法。 １．声发射信号的特征参量分析法 声发射信号特征参量分析法，即对声 发射信号特征参量进行处理，用声发射特 征参量描述声发射源特性的分析方法。目 前，声发射特征参量主要有声发射信号的 幅度、能量、振铃计数、事件、上升时 声发射信号处理方法分析 谢朝阳１，２ １，中南大学资安院 ４１００８３； ２，湖南工学院基础课部 ４２１００２ 间、持续时间和门槛电压等（如图２所 示）。这种声发射信号处理技术的研究主要 集中在对声发射信号的有效性分析上，主 要采用的方法有幅度鉴别、频率鉴别、空间 滤波、软件剔噪和信号的事后处理等。 参量分析法中为了能找到声发射源的 特性和内在规律，人们通常使用关联图分 析法，即将幅度、持续时间、能量、到 达时间、均方根电压值、撞击数、撞击 数率、外接参量等之间任意两个变量做关 联分析。从声发射参量的关联图中可以找 出声发射信号的变化规律，可以区分不同 特性的信号。 ２．声发射信号的谱估计方法 波形频谱分析是通过分析声发射信号 的时域或频域波形来获得信息的一种信号 处理方法。谱估计可分为经典谱估计和现 代谱估计两大类。 ２．１．经典谱估计方法 经典谱估计是以傅立叶变换为基础， 又称为线性谱估计方法。它主要包括相关 图法和周期图法以及在此基础上的改进方 法。 （１）相关图法又称为间接法。它是由随 机信号的Ｎ个观察值Ｘ（０），…，Ｘ（Ｎ－ １），估计出自相关函数Ｒ Ｎ （ｍ），然后再求 Ｒ Ｎ （ｍ）的傅立叶变换作为功率谱的估计 （２）周期图法又称为直接法。它是直接 由傅立叶变换得到的，设有限长实序列Ｘ （ｎ）的傅立叶变换为 在Ｍａｔｌａｂ的函数工具箱里，调用函 数为Ｐｅｒｉｏｄｏｇｒｍ（ｘ）。 （３）改进的直接法。直接法和间接法的 方差很大，而且当数据太长时，谱曲线起飞 加剧；数据长度太小时，谱的分辨率又不 好，所以需要改进。Ｗｅｌｃｈ提出同时使用平 均和平滑两种手段来求功率谱密度，数据 系列Ｘ（ｎ）分为Ｋ段，每段有Ｍ个样本， Ｎ＝ＫＭ。数据窗Ｗ（ｎ）在计算周期图之前 就与数据段相乘，于是定义Ｋ个修正周期 图 在Ｍａｔｌａｂ的函数工具箱里，用函数 Ｐｗｅｌｃｈ来实现Ｗｅｌｃｈ平均周期图法的功率 谱估计。 ２．２．现代谱估计方法 传统的功率谱估计方法是利用加窗的 数据或加窗的相关函数估计的傅立叶变换 计算的，具有一定的优势，如计算效率 高，估计值正比于正弦波信号的功率等。但 是同时也存在许多缺点，主要缺点就是方 差性能差、谱分辨率低。现代谱估计方法图１ 声发射基本原理图２ 常用声发射参数示意图
声发射的基本原理
声发射的基本原理 声发射检测的原理，从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，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。固体材料中内应力的变化产生声发射信号, 在材料加工、处理和使用过程中有很多因素能引起内应力的变化，如位错运动、孪生、裂纹萌生与扩展、断裂、无扩散型相变、磁畴壁运动、热胀冷缩、外加负荷的变化等等。人们根据观察到的声发射信号进行分析与推断以了解材料产生声发射的机制。 声发射检测的主要目的是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以精确确定缺陷的性质与大小。 声发射技术的特点 声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为： (1) 声发射是一种动态检验方法，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； (2) 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； (3) 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； (4) 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； (5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境； (6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产； (7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力； (8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。 由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是机械波，因此具有如下的特点：(1) 声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验； (2) 声发射检测，一般需要适当的加载程序。多数情况下，可利用现成的加载条件，但有时，还需要特作准备； (3) 声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活性和强度，不能给出声发射源内缺陷的性质和大小，仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。 声发射的应用 前人们已将声发射技术广泛应用于许多领域，主要包括以下方面： 声发射检测应用在高压储氢罐检测上(1) 石油化工工业：低温容器、球形容器、柱型容器、高温反应器、塔器、换热器和管线的检测和结构完整性评价，常压贮罐的底部泄漏检测，阀
设备故障诊断习题
1.设备故障诊断的含义是什么？★ 设备故障诊断是指应用现代测试分析手段和诊断理论方法，对运行中的机械设备出现故障的机理、原因、部位和故障程度进行识别和诊断，并且依据诊断结论，确定设备的维修方案和防范措施。 2.设备故障诊断包括哪几个方面的内容？★ 总共分三部分：第一部分是利用各种传感器和监测仪器表获取设备运行状态的信息，为信号采集；第二部分为发现设备故障，识别故障状态的特参和信号识别，诊断出病因，即故障诊断；第三部分为“诊断决策”即根据诊断结论，采取控制、治理和预防措施的决策。 3.简述开展设备故障诊断的意义？★ 对已经产生的故障能够正确分析和诊断，把握它的发展趋势，及早采取有效的防治措施，避免设备事故，减少停机损失，直接为企业创造经济效益。 4.设备故障的特性包括哪些方面？★ 多样性、层次性、多因素和相关性、延时性、不确定性 5.简述常用设备维修的方式特点？ 事后维修：针对于结构相对简单，修理技术不复杂，一般设有备机，停机修理不会对生产造成较大损失的设备。 定期维修：适用于单机连续运行的流程工业和自动化生产线上的设备，对这些设备已充分掌握其磨损规律和故障概率。 状态监测维修：根据对设备运行状态监测获得的信息，判断设备是否存在故障，故障程度和发展趋势，提出最佳的维修时间和维修部位。 6.从表现形式看，设备故障的类型有哪些？★ 结构损伤性故障：裂纹、磨损、变形、断裂、剥落和烧伤 运动状态劣化行故障：机械位置不良、刚性不足、摩擦、流体激振、非线性的谐波共振 7.常用的设备监测与诊断技术有哪些？ 振动信号监测诊断技术、声信号监测诊断技术、温度信号监测诊断技术、润滑油的分析诊断技术、其他（超声波、射线照相、表面缺陷等）检测诊断技术 8.主要的设备故障状态的识别方法有哪些？ 信息比较诊断法、参数变化诊断法、模拟试验诊断法、函数诊断法、故障树分析诊断法、模糊诊断法、神经网络诊断法 9.信号的定义和分类 定义：表征客观事物状态或行为信息的载体 分类：确定性信号和非确定性信号、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号、时限与频限信号10.简述信号的时域分析和频域分析。 时域分析：在时间域内对时域信号进行定量和定性的描述、分析 频域分析：将信号的时域描述通过数学处理方法变换为频域描述，然后进行信号分析。 11.简介振动监测的基本参数。★ 振幅、频率、相位 12.轴心轨迹图通常用于什么场合？如何绘制轴心轨迹图？ 通常用于旋转机械的故障诊断。 把某一刻x、y方向上的位移信号描绘在x、y坐标轴上，这一点就是该时刻轴心的位置，将不同时刻的轴心位置点连接起来，就形成了轴心轨迹图。 13.全息谱和轴心轨迹图有什么联系？振动信号的特征是通过全息谱的什么来反映的？
桥梁结构声发射检测及监测方案
桥梁结构声发射检测及监控方案 兰川，刘时风，董屹彪 （北京声华兴业科技有限公司） 摘要：声发射技术以其独有的技术特点，为桥梁定期检测及长期在线监控提供了一种新的方法。本文分析了混凝土桥，钢架桥，悬索桥及斜拉桥各自的材料及结构特点，提出了针对不同桥梁利用声发射技术进行定期检测及进行长期在线监控的方案。 关键字：声发射，桥梁结构，检测方案，监控方案 0. 前言 桥梁是用于跨越障碍物（如河流、海峡、山谷、道路等）而使道路保持连续的人工构造物，俗称道路咽喉。随着我国经济的快速发展，作为陆上交通运输的咽喉，桥梁的建设也进入了高速发展期。截止目前，我国大约有公路桥32万余座，铁路桥5万余座，如果再算上城市桥，管道桥及水利桥，我国现有桥梁数已超过40万座。我国已成为世界桥梁大国。桥梁往往是一个城市，一个国家的象征，她不仅承载着巨大的经济意义，更承载了巨大的政治意义及战略意义。其安全性不仅关乎经济发展，更关乎国家安全。 然而与巨大的桥梁保有数量及在建数量形成鲜明对比的是，近年来我国桥梁事故的频发。据不完全统计2007年至2012年间，全国共有37座桥梁垮塌，致使182人丧生，177人受伤。如，2011年7月，北京怀柔区白河大桥被超载大货车压塌；2011年7月，福建武夷山公馆大桥北端发生垮塌事故，一辆旅游大巴车坠入桥下，造成1人死亡22人受伤；2010年1月，昆明新机场在建大桥发生坍塌致7人死亡、34人受伤；2007年8月，湖南凤凰县沱江大桥发生垮塌，事故造成64人死亡、22人受伤。就在2013年2月，河南省义昌大桥发生了因运输烟花爆竹车辆爆炸致13人死亡的重大垮塌事故。 这些桥梁事故的原因是多种多样的，大多数报道将矛头指向了车辆超载、洪水暴雨、年久失修、日常管护不到位等方面，但是桥梁自身的质量缺陷却是不容忽视的内因。如何能够尽早的发现桥梁的安全隐患成为了保障桥梁安全运行的重要手段。 1. 声发射技术简介 1.1 声发射基本原理 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（Acoustic Emission，简称AE），有时也称为应力波发射。裂纹在应力作用下扩展时，应力波由声发射源向四周扩散，并被安装于声发射源周围的传感器捕捉到。声发射系统根据应力波到达各个传感器的时间差，对声发射源进行定位，并能够根据接收到信号的强弱对缺陷的严重程度进行评价。 1.2 声发射技术的优势 声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为[1]： 1)声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是像 超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供； 2)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；
射线检测Ⅱ级人员开卷笔试练习题
射线检测Ⅱ级人员开卷笔试练习题 一、相关法规、规 1）判断题 1.《特种设备无损检测人员考核规则》规定考核围的无损检测方法包括射线（RT）、超声（UT）、磁粉（MT）、渗透（PT）、声发射（AE）和涡流（ECT）六种。 2.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，特种设备《检测人员证》的有效期为4年。 3.《特种设备无损检测人员考核规则》要求报考的检测人员至少单眼或者双眼的裸眼或者矫正视力不低于《标准对数视力表》的5.0级。 4.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，各级人员笔试和实际操作考试的合格标准均为70分。 5.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，年龄65周岁以上（含65周岁）人员的换证申请不再予以受理。 6.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，换证分为考试换证和审核换证两种方式，审核换证应当在取证后首次换证时实施，以后采取考试换证与审核换证交替实施，不得连续实施审核换证。 7.《锅炉安全技术监察规程》适用于符合《特种设备安全监察条例》围的固定式承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉、以及以余热利用为主要目的的烟道式、烟道与管壳组合式余热锅炉。8.《锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉受压元件及其焊接接头质量检验，包括外观检验、通球试验、化学成份分析、无损检测、力学性能检验、水压试验等。 9.《锅炉安全技术监察规程》规定，当选用超声衍射时差法（TOFD）时，应当与脉冲回波法（PE）组合进行检测，检测结论应进行分别判定。 10.锅炉受压部件无损检测方法应当符合NB/T47013（JB/T4730）《承压设备无损检测》的要求。管子对接接头实时成像应符合相应技术规定。 11.GB150－2011《压力容器》规定，第Ⅲ类容器的对接焊接接头应进行100%射线或超声波检测。 12.GB150－2011《压力容器》规定，对于进行局部射线或者超声波检测的压力容器，其公称直径D N ≥250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头应进行100%射线或超声波检测。 13.GB150－2011《压力容器》规定，进行局部检测的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延长部位增加检测长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且两侧均不少于250mm。 14.GB150－2011《压力容器》规定，压力容器无损检测档案应完整，保存时间不得少于容器设计使用寿命。 2）选择题 1.《特种设备无损检测人员考核规则》规定的超声检测方法项目为。 A.脉冲反射法超声检测。 B.衍射时差法超声检测。 C.超声检测（自动）。 D.以上都是。 2.以下哪一条不是《特种设备无损检测人员考核规则》规定的对Ⅱ级人员的能力要求？
声发射检测仪器系统
第4章声发射检测仪器系统 4.1 声发射仪器的功能和种类 声发射检测原理如图 4.1，就是采用声发射仪器接收采集来自声发射源的声波信号即声发射信号，并对声发射信号进行分析显示达到检测出声发射源的目的。声发射源可以是裂纹开裂声信号/机械故障声信号/泄漏声信号等检测对象。 图4.1-1 声发射检测原理 图4.1中传感器的作用是转变接收到的声发射的声信号成为声发射的电信号。目前市场上和文献报道的声发射传感器绝大多数都是压电敏感材料的传感器，型号及对应的灵敏度频率特性还有尺寸是否防水等种类繁多。与传感器连接的放大器通常也称作前置放大器，其作用是将传感器输出的微弱驱动能力的声发射电信号放大或驱动能力提高成为能被数据采集系统接收的声发射电信号。根据图4.1中数据采集处理系统的形式需要，前置放大器可以有内置于数据采集系统如无线信号采集模块/手持信号采集声发射系统等和外置于数据采集系统两种形式。图4.1中的记录与显示系统通常就是个人计算机，包括笔记本电脑和台式机。 图4.1中的数据采集处理系统是变化发展较快，也是决定声发射仪器主要功能性能的部分。声发射仪器也主要按声发射仪器中的数据采集处理系统的结构和内容来进行分类。 按数据采集系统类型来分类声发射仪器主要有如下几种分类： 1.有线还是无线声发射仪（数据采集系统）； 2.单通道还是多通道声发射仪（数据采集系统，多通道通常8通道以上。）； 3.数字声发射仪器还是全波形声发射仪器，即声发射参数是数据采集系统硬件产生还是软件产生； 4.专用还是通用声发射仪器，即专用于某个应用还是各领域都能通用的声发射仪器。 无线声发射仪器目前市场数量很小，其主要原因还是单位时间获得数据的数量/时差测量等技术指标不能达到大多数应用要求。大多数无线声发射仪器还在试验研发试用阶段，但由于其显而易见的不用拖拽长电缆无线优势以及无线数据采集技术的改进有可能不久的将来出现能满足大多数应用要求的无线声发射仪器而迅速成为主要的声发射仪器。 单通道声发射仪器技术上基本从属于多通道声发射仪器，特点是便携，电池供电，经常成为用于阀门泄漏等专用应用的专用声发射仪器。 数字声发射仪器还是全波形声发射仪器，即声发射参数是数据采集系统硬件产生还是软件产生。硬件产生与软件产生声发射参数有何不同？唯一的不同在于硬件产生声发射参数可以数千数万倍于软件产生声发射参数不丢失时间段的数据，即如假设某时间段有海量N个按时间段均匀分布的声发射信号，如硬件产生声发射参数会漏检
声发射.
声发射 声发射 声发射的英文全称：Acoustic Emission 声发射的英文简称：AE 什么是声发射？ 声发射就是材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象，有时也称为应力波发射。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。这种直接与变形和断裂机制有关的源，被称为声发射源。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，被称为其它或二次声发射源。 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 声发射的来源及发展 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 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。 二十世纪五十年代末，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。
储罐声发射检测方案
中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司储罐 声发射检测工程的技术方案 1.储罐概况 本次共需对10个储罐进行在线声发射检测及5个储罐进行底板漏磁检测，设计规范为SH3046-92,2007年7月竣工，2009年开始投用。 2.被检储罐信息 3.检测前的准备工作及HSE措施 检测前我方将提供待检储罐的基本信息及使用状况，做好检测前的各项准备工作。 3.1 检测标准 JB/T 10764-2007 《无损检测常压金属储罐声发射检测及评价方法》 JB/T 10765-2007 《无损检测常压金属储罐漏磁检测方法》 GB/T 18182-2000 《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》 检测前根据检测要求对被检测储罐布置探头点进行打磨作业。（2000立以上需布置8-12个传感器， 1000立需布置6-10个传感器） 3.2 检验人员进行登高作业时，应向委托方安全部门办理登高相关手续，进入装置作业时应按规定穿戴好工作服、安全帽，系好安全带，并指定安全员负责施工期间的安全检查监护工作。 3.3 检验用设备和器具，应在有效的校准或检定期内，经检查和校验合格后方可
使用。 3.4 参加检验施工的全体人员，在进入厂区前必须接受厂方的安全教育，严守厂方各项安全制度，严禁携带火种进厂。 检测开始后的总有效检测时间将不小于两小时。在检测期间将注意储罐、声发射系统及外界各种情况的变化，记录特别现象发生的时刻以备数据分析处理时参考。 数据分析将按JB/T 10764-2007 的标准进行。对数据首先会结合检测中观察到的视图及声发射技术方法进行多种有效的滤波以排除噪声的干扰；其次将通过时差与区域定位两种方式来确认声发射源的等级。最后将根据声发射源的等级划分决定储罐开罐检测的优先顺序等级并出具检测报告。 4.检测要求
第55期RT-II级班练习题(开卷)
开卷 一、是非题（使用答题卡，正确者涂“A”，错误者涂“B”。每题2分，共40分） 1、压力管道按其用途划分为GA类、GB类、GC类三个等级。…………………………（A） 2、射线检测对近表面小裂纹也具有较高的灵敏度………………………………………（B） 3、《特种设备安全监察条例》（2009年修订）规定特种设备检验检测人员出具虚假的检 验检测结果、鉴定结论和检验检测结果、鉴定结论严重失实，造成损害的，应当承担赔偿责任。…………………………………………………………………………（A）4、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中规定，压力容器的对接接 头应当采用射线检测或者超声检测，超声检测包括TOFD、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测；当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，应当采用射线检测或者TOFD超声检测做为附加局部检测。…………………………（A）5、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中规定，焊接接头系数取1.0 的压力容器以及使用后无法进行内部检验的压力容器应进行全部射线或超声检测。……………………………………………………………………………………（A）6、《液化气体铁路罐车安全管理规程》（1987）规定，罐体对接焊缝必须进行100%无损 探伤检验。当选用100%超声探伤时，至少还应补加20%的射线探伤复查；当选用100%射线探伤时，至少还应补加20%的超声探伤复查。………………………………（A）7、GB150-1998《钢制压力容器》规定进行局部探伤的焊接接头，发现有不允许的缺陷 时，应在该缺陷两端延伸部位增加检查长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且不小于250mm。若仍有不允许的缺陷时，则对该焊接接头做100%射线检测。……………………………………………………………………………………（B）8、TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》规定，从事压力管道元件 制造和管道安装、改造、维修以及定期检验的无损检测人员，应当取得特种设备无损检测人员资格证书后，方可从事无损检测工作……………………………………（B）9、GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》规定，管道焊缝的射线照相抽样 检查时，应及时按规定的比例进行，检查的位置应由检验检测单位和建设单位的质检人员共同确定。……………………………………………………………………（B）10、根据《特种设备无损检测人员考核与监督管理规定》，II级人员可根据标准编制无 损检测工艺签发检测报告。…………………………………………………………（B）
声发射检测习地的题目集
声发射检测习题集 第1章和第2章 问答题： I ?什么是声发射？ 2?什么是声发射检测技术？ 3 .金属材料中的声发射源有哪些？ 4. 声发射检测方法的特点？ 5. 为什么要用其它无损检测方法对声发射源进行评价？常用的无损检测方法有哪 些？ 6. 什么是弹性变形和塑性变形？ 7 .什么是凯塞效应(Kaiser effect ) ？ 8. 什么是费利西蒂效应(Felicity effect ) ？ 9. 什么是费利西蒂比？ 10 .什么是突发型声发射信号？ II .什么是连续型声发射信号？ 12 .造成声波衰减的主要因素有哪些？ 13 .声波在固体介质中的传播速度与哪些因素有关？钢中纵波、横波和表面波的波速 有何近似关系？
判断题： 1. 声发射信号源一定是缺陷源。 2 ?缺陷在受载状态下一定会产生声发射信号。 3 ?压力容器水压试验声发射检测过程中，没有发现声发射信号，说明该容器不存在 缺陷。 4 ?如果声发射信号的幅度低于模拟声源信号幅度，则说明此声发射源不是缺陷源。5?加载速度快慢对声发射检测没有影响。
第3章和第4章 选择题： 1. 声发射接收传感器的主要功能是： (1) 转变机械波为电信号 (3)声发射信号滤波 2. 主放大器中的输出信号是： (1) 数字信号 (2)模 拟信号 3. 定义门槛值的参照基准为： (1)传感器输出信号(2)主放大器输出信号(3)前放的输出信号(4)以上都不是 4. 定义信号幅度的参照基准为： (1)传感器输出信号(2)主放大器输出信号(3)前放的输出信号(4)以上都不是 5. 如定义OdB 为传感器输出信号1uv ，信号幅度为40dB 的声发射信号是: (1)前放输出10mv (2)主放大器输出1v (3)传感器输出0.1mv (4)传感器输入信号1mv 6. 前置放大器是： (1)模拟电路 ⑵数字电路 ⑶模数混合电路 ⑷以上都不是 (2) 转变电量为声发射信号 (4)声发射信号放大 (3) 机械波 (4)图像信号
声发射传感器的原理
声发射传感器的原理、分类、结构和校准 记得前段时间有人问声发射传感器相关的问题的,现贴这篇文章，涵盖 了声发射传感器的原理、分类、结构和校准方法，希望能解答其疑惑.声发射传感器的作用是接收材料或结构内部的声发射信号。压力容器、 储罐、热交换器、管道、反应器、航空推进器、核电站的设备等许多类 型的结构都可以用声发射进行监测。在所有的应用中，声发射传感器是连接结构与声发射仪之间的桥梁，所以，声发射传感器的性能对测试是非常重要的。下面就声发射传感器的原理、分类、结构以及校准等方面进行综述，希望对大家认识了解和选择声发射传感器有一定的帮助。 1、声发射传感器的原理 传感器将声发源在被探测物体表面产生的机械振动转换为电信号, 它的输出电压V(t,x)是表面位移波U(x,t)和它的响应函数T(t)的卷积: T(t) V(t,x)=U(t,x) 理想的传感器应该能同时测量样品表面位移(或速度)的纵向和横向分量, 在整个频谱范围内(0～100MHz或更大)能将机械振动线性地转变为电信 号, 并具有足够的灵敏度以探测很小的位移(通常要求≤10-14m)。 目前人们还无法制造上述这种理想的传感器，现在应用的传感器大部分 由压电元件组成，压电元件通常采用锆钛酸铅、钛酸铅、钛酸钡等多晶 体和铌酸锂、碘酸锂等单晶体，其中，锆钛酸铅（PZT－5）接收灵敏 度高，是声发射传感器常用压电材料。铌酸锂晶体居里点高达1200℃， 常用作高温传感器。 传感器的特性包括：频响宽度、谐振频率、幅度灵敏度，这些特性受许 多因素的影响，包括：①晶片的形状、尺寸及其弹性和压电常数；②晶 片的阻尼块及壳体中安装方式；③传感器的耦合、安装及试件的声学特 性。 压电晶片的谐振频率（f）与其厚度（t）的乘积为常数，约等于0.5倍波 速（V），即f?t＝0.5V，可见，晶片的谐振频率与其厚度成反比。 2、声发射传感器的分类 人们根据不同的检测目的和环境制造了不同性能和不同结构的传感器。 (1) 高灵敏度谐振式传感器: 谐振式高灵敏度传感器是声发射检测中使用最普遍的一种, 这种传感器具有很高的灵敏度, 可探测的最小位移可达到10-14m, 但它们的响应频率范围很窄, 且共振频率一般都位于50至1000KHz之间。
核电探伤基础知识
第一部分核电NDT人员基础知识习题集(闭卷) I.是非题 1.金属的强度是指金属抵抗断裂的能力。（○） 2.一般说来，钢材硬度越高，其强度也越高。（○） 3.塑性高的材料，其冲击韧性必然也高。（×） 4.一般说来，塑性指标较高的材料制成的元件比脆性材料制成的元件有更大的安全性。 （○） 5.一般说来，焊接接头咬边缺陷引起的应力集中，比气孔缺陷严重得多。（○） 6.材料的断裂韧度值KIC不仅取决于材料的成分、内部组织和结构，也与裂纹的大小、形 状和外加应力有关。（×） 7.一般说来，钢材的强度越高，对氢脆越敏感。（○） 8.应力集中的严重程度与缺口大小和根部形状有关，缺口根部曲率半径越大，应力集中系 数就越大。（×） 9.如果承压类设备的筒体不圆，则在承压时筒壁不仅承受薄膜应力，在不圆处还会出现附 加弯曲应力。（○） 10.低合金钢的应力腐蚀敏感性比低碳钢的应力腐蚀敏感性大。（○） 11.低碳钢和低合金钢组织的晶体结构属于体心立方晶格，而奥氏体不锈钢组织的晶体结构 属于面心立方晶格。（○） 12.绝大多数合金元素能使C曲线位置左移，这意味着大多数低合金钢的淬硬倾向大于低碳 钢。（×） 13.钢中的奥氏体转变成马氏体时会产生很大的相变应力，是由于马氏体的比容大于奥氏 体。（○） 14.如果高温奥氏体冷却速度过快，其中富含的碳原子来不及扩散，就会形成碳在 铁中的 过饱和固溶体，即马氏体。（○） 15.奥氏体不锈钢具有非常显著的加工硬化特性，其原因主要是在塑性变形过程中奥氏体会 转变为马氏体。（○） 16.硫是钢中的有害杂质，会引起钢的热脆。（○） 17.磷在钢中会形成低熔点共晶物，导致钢的冷脆。（×） 18.氮在低碳钢中是有害杂质，而在低合金钢中却能起提高强度、细化晶粒的作用。（○） 19.奥氏体不锈钢焊接不会产生延迟冷裂纹，但容易产生热裂纹。（○） 20.焊接电流增大，焊缝熔深增大而熔宽变化不大。（○） 21.导致埋弧自动焊接头余高过高的可能原因之一是焊丝伸出长度过长。（○） 22.在重要构件及厚度较大构件中，例如高压、超高压锅炉和压力容器环缝焊接中常用的是 双U形坡口。（○） 23.焊缝偏析发生在一次结晶过程中。（○） 24.对易淬火钢来说，其焊接接头热影响区的淬火区相当于不易淬火钢的过热区加正火区。 （○） 25.一般认为，碳当量Ceq<0.4% 时，钢材的淬硬倾向不明显，焊接性较好。（○） 26.铬镍奥氏体不锈钢焊接时一般不需预热。（○） 27.奥氏体不锈钢焊接时容易产生冷裂纹。（×）
声发射检测技术用于滚动轴承故障诊断的研究综述_郝如江
振 动 与 冲 击 第27卷第3期 J OURNAL OF V IBRAT I ON AND SHOCK Vo.l 27No .32008 声发射检测技术用于滚动轴承故障诊断的研究综述 基金项目:863计划(2006AA04Z438)资助;河北省自然科学基金(E2007000649)资助 收稿日期: 2007-06-25 修改稿收到日期:2007-07-12 第一作者郝如江男,博士生,副教授,1971年生 郝如江1,2 , 卢文秀1 , 褚福磊 1 (1.清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084;2.石家庄铁道学院计算机与信息工程分院,石家庄 050043) 摘 要:声发射是材料受力变形产生弹性波的现象,故障滚动轴承在运转过程中会产生声发射。从几个方面综合 阐述了国内外轴承故障声发射检测技术的研究和发展现状,即轴承故障声发射信号的产生机理,故障声发射信号的传播衰减特性,声发射信号的参数分析法和波形分析法对故障特征的描述,轴承故障声发射源的定位问题,根据信号特征进行 故障模式识别以及声发射检测和振动检测的比较问题。通过分析总结出滚动轴承声发射检测技术下一步的研究方向,并指出滚动轴承故障的声发射检测是振动检测的有力补充工具,特别是在轴承低转速和故障早期的检测中更能发挥作用。 关键词:声发射;滚动轴承;故障诊断 中图分类号:TH 113,TG 115 文献标识码:A 滚动轴承是各种旋转机械中最常用的通用零部件之一,也是旋转机械易损件之一。据统计,旋转机械的故障有30%是轴承故障引起的,它的好坏对机器的工 作状况影响极大[1] 。滚动轴承主要损伤形式有:疲劳、 胶合、磨损、烧伤、腐蚀、破损、压痕等[2] 。轴承的缺陷会导致机器剧烈振动和产生噪声,甚至会引起设备的损坏。因此,对重要用途的轴承进行工况检测与故障诊断是非常必要的。 滚动轴承故障的检测诊断技术有很多种,如振动信号检测、润滑油液分析检测、温度检测、声发射检测等。在各种诊断方法中,基于振动信号的诊断技术应用最为广泛,该技术分为简易诊断法和精密诊断法两种。简易诊断利用振动信号波形的各种参数,如幅值、波形因数、波峰因数、概率密度、峭度系数等,以及各种解调技术对轴承进行初步判断以确认是否出现故障;精密诊断则利用各种现代信号处理方法判断在简易诊断中被认为是出现了故障的轴承的故障类别及原因。振动信号检测并非在任何场合都很适用,例如在汽轮机、航空器变速箱及液体火箭发动机等鲁棒性较低的系统中,轴承的早期微弱故障就会导致灾难性的后果,但是早期故障的振动信号很微弱,又容易被周围相对幅度较大的低频环境噪声所淹没,从而无法有效检测出故障的存在[3] 。由于声发射是故障结构本身发出的高频应力波 信号,不易受周围环境噪声的干扰[4] ,因此声发射检测方法在滚动轴承的故障诊断中得到了应用。 1 滚动轴承故障声发射检测机理 111 声发射检测技术原理 材料受到外力或内力作用产生变形或者裂纹扩展 时,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射[5] 。用仪器检测、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检测技术,它是20世纪60年代发展起来的一种动态无损检测新技术,其利用物质内部微粒(包括原子、分子及粒子群)由于相对运动而以弹性波的形式释放应变能的现象来识别和了解物质或结构内部状态。 声发射信号包括突发型和连续型两种。突发型声发射信号由区别于背景噪声的脉冲组成,且在时间上可以分开;连续型声发射信号的单个脉冲不可分辨。实际上,连续型声发射信号也是由大量小的突发型信号组成的,只不过太密集而不能分辨而已。目前对于声发射信号的分析方法主要包括参数分析法和波形分析法。112 滚动轴承故障声发射源问题 滚动轴承在运行不良的情况下,突发型和连续型的声发射信号都有可能产生。轴承各组成部分(内圈、外圈、滚动体以及保持架)接触面间的相对运动、碰摩所产生的赫兹接触应力,以及由于失效、过载等产生的诸如表面裂纹、磨损、压痕、切槽、咬合、润滑不良造成的的表面粗糙、润滑污染颗粒造成的表面硬边以及通过轴承的电流造成的点蚀等故障,都会产生突发型的声发射信号。 连续型声发射信号主要来源于润滑不良(如润滑油膜的失效、润滑脂中污染物的浸入)导致轴承表面产生氧化磨损而产生的全局性故障、过高的温度以及轴承局部故障的多发等,这些因素造成短时间内的大量突发声发射事件,从而产生了连续型声发射信号。 滚动轴承在运行过程中,其故障(不管是表面损伤、裂纹还是磨损故障)会引起接触面的弹性冲击而产生声发射信号,该信号蕴涵了丰富的碰摩信息,因此可利用声发射来监测和诊断滚动轴承故障。与振动方法不同的是,声发射信号的频率范围一般在20kH z 以上,而振动信号频率比较低,因此它不受机械振动和噪声
NBT47013.9声发射检测细则
1 为规范声发射检测工作，保证检验工作质量，特制定本细则。 2 检验依据 JB/T4730.1-2005《承压设备无损检测》第一部分:通用要求 NB/T 47013.9-2012 《承压设备无损检测》第9部分：声发射检测 3 适用范围 本细则适用于在制和在用金属承压设备活性缺陷的声发射检测与监测，不适用于泄漏声发射检测和监测 4 声发射检测人员 应符合JB/4370.1的有关规定。 5 声发射系统要求 5.1 传感器 传感器的响应频率推荐在100kHz~400kHz范围内,其灵敏度不小于60dB[表面波声场校淮,相对于1V/（m?s－1）]或-77dB〔纵波声场校准,相对于IV/μbar〕.当选用其他频带范围内的传感器时,应考虑灵敏度的变化,以确保所选频带范围内有足够的接收灵钕度。应能屏蔽无线电波或电磁噪声干扰。传感器在响应频率和工作温度范围内灵敏度变化应不大于3dB.传感器与被检件表面之间应保持电绝缘。 5.2 信号线 传感器到前置放大器之间的电缆信号电缆长度应不超过2m,且能够屏蔽电磁干扰。 5.3 信号电缆 前置放大器到系统主机之间的信号电缆应能屏蔽电磁噪声干扰。信号电缆衰减损失应小于1dB/30m.信号电缆长度不宜超过150m。 5.4 耦合剂 耦合剂应能在试验期间内保持良好的声耦合效果。应根据设备壁温选用无气泡、黏度适宜的耦合剂。可选用真空脂、凡士林及黄油。 检测奥氏体不锈钢、钛和钛合全时,耦合剂中“氯化物、氟化物离子含量应
满足相关法规和标准的要求,采用粘接方法固定时,粘接剂中的氯、氟离子含量和硫含量应满足相关法规和标准的要求。 5.5．前置放大器 前置放大短路噪声有效值电压不大于7μV。在工作频率和工作温度范围内,前置放大器的频率响应变化不超过3dB。前置放大器的频率响应应与传感器的频率响应相匹配,其增益应与系统主机的增益设置相匹配,通常为40dB或34dB.如果前置放大器采用差分电路其共模嗓声抑制应不低于40dB。 5.6.滤波器 放置在前置放大器和系统主机处理器内的滤波器的频率响应应与传感器的频率响应相匹配。 5.7.系统主机 5.7.1 声发射系统主机应有覆盖检验区域的足够通道数,应至少能实时显示和存储声发射信号的参数（包括到达时间、门槛、幅度、振铃计数、能量、上升时间、持续时间、撞击数),宜具有接收和记录压力、温度等外部电信号的功能。 5.7.2 各个通道的独立采样频率应不低于传感器响应频率中心点频率的10倍。 5.7.3 门槛精度控制在±1dB的范围内。 5.7.4声发射信号计数测量值的精度应在±5%范围内。 5.7.5 从信号撞击开始算起10s之内，声发射系统应对每个通道具有采集、处理、记录和显示不少于每秒20个声发射撞击信号的短时处理能力；当连续监测时，声发射系统对每个通道在采集、处理、记录和显示过程中应具有处理不少于每秒10人声发射撞击信号的能力。当出现大量数据以致发生堵塞情况，系统应能发出报警信号。 5.7.6峰值幅度测量值的精度应在±2dB范围内，同时要满足信号不失真的动态范围不低于65dB。 5.7.7能量测量值的精度应在±5%范围内。 5.7.8时差定位声发射检测系统，每个通道的上升时间、持续时间和到达时
GB-T_12604.4-2005_无损检测_术语_声发射检测
无损检测术语----声发射检测 2.1声发射acoustic emission AE 材料中局域源能量快速释放而产生瞬态弹性波的现象。 a）应力波发射stress wave emission； b）微震动活动microseismic activity； 2.2声—超声acousto-ultrsonics AU 将声发射信号分析技术与超声材料特性技术相结合，用人工应力波探测和评价构件中弥散缺陷状态、损伤情况和力学性能变化的无损检测方法。 2.3声发射信号持续时间AE signal duration 声发射信号开始和终止之间的时间间隔。 2.4声发射信号终止点AE signal end 声发射信号的识别终止点，通常定义为该信号与门槛最后一个交叉点。 2.5声发射信号发生器AE signal generator 能够重复产生输入到声发射仪器的特定瞬态信号的装置。 2.6声发射信号上升时间AE signal rise time 声发射信号起始点与信号峰值之间的时间间隔。 2.7声发射信号起始点AE signal start 由系统处理器识别的声发射信号开始点，通常由一个超过门槛的幅度来定义。 2.8阵列array 为了探测和确定阵列内源的位置而放置在一个构件上两个或多个声发射传感器的组合。 2.9衰减attenuation 声发射幅度每单位距离的下降，通常以分贝每单位长度来表示。 2.10平均信号电平average signal level 整流后进行时间平均的声发射对数信号，用对数刻度对声发射幅度进行测量，以dB AE 单位来表示（在前置放大器输入端，0dB AE对应于1μV）。 2.11声发射通道channel，acoustic emission 由一个传感器、前置放大器或阻抗匹配变压器、滤波器、二次放大器、连接电缆以及信号探测器或处理器等构成的系统。注：检测玻璃纤维增强塑料（FRP）时，一个通道可能采用两个以上的传感器；对这些通道可能进行单独处理，也可能按相似的灵敏度和频率特性进行预先分组处理。 2.12声发射计数count 振铃计数ring-down count 发射计数emission count（N） 在任何选定的检测区间，声发射信号超过预置门槛的次数。 2.13事件计数count，event N e 逐一计算每一可辨别的声发射事件所获得的数值。 2.14声发射计数率count rate，acoustic emission
思考题
思考题 1．试对柔性制造系统FMS与刚性自动线的组成、加工柔性和生产效率进行比较。 FMS：两台以上的数控加工设备、一个自动化的物料及刀具储运系统、若干台辅助设备、和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。柔性高，生产效率高。 刚性自动生产线：刚性自动化设备、工件输送装置、切屑输送装置和控制系统组成。刚性自动线生产效率高，但柔性较差。 2．对FMS系统中的数控机床、加工中心和车削中心有哪些要求？ 数控机床：柔性高、自动化程度高、技工精度高质量稳定、生产效率高、具有刀具寿命管理功能、具有通信功能 车削中心：工艺范围广、加工柔性高、人工介入少，加工精度、生产效率和机床利用率都很高 技工中心：适合于平面形零件的单面加工及大型箱体零件的多面加工。 3．试说明自动导向小车AGV的工作原理，调度与控制方法。 工作原理：小车由蓄电池提供动力，沿着埋没在地板槽内的用交变电流激磁的电缆行走，地板槽埋没在地下4厘米左右深处，地沟用环氧树脂灌封，形成光滑的地表， 以便清扫和维护。导向电缆铺设的路线和车间工件的流动路线及仓库的布局 相适应。 调度与控制：自动选取岔道，地面上有中央控制计算机负责车辆调度控制，AGV小车上带有微处理器控制板，AGV的行走路线以图表的格式存储在计算机内存中。4．机器人在FMS系统中适合于做哪些工作？ 用于搬运物料、工件和工具，或者通过不同的编程已完成各种任务 5．托盘交换装置起什么作用？ 是加工中心与工件输送设备之间的连接装置，起着桥梁和接口的作用 6．自动化立体仓库有哪些优点？堆垛机是如何识别工件的？ 一、1．利用计算机管理，物资库存帐目清楚，物料存放位置准确，对自动化制造系统物 料需求响应速度快；2.与搬运设备衔接，可靠及时供给物料；3.减少库存量，加 速资金周转；4.充分利用空间，减少厂房面积；5.减少工件损伤和物料丢失；6. 可存放的物料范围宽；7.减少管理人员，降低管理费用； 二、堆垛机上有货格状态检测器。它采用光电检测方法，利用零件表面对光的反射作用， 探测货格内有无货箱，防止空取货存货干涉。 7．FMS系统中刀具流由哪些部分组成？如何自动识别刀具？ 组成：刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、中央刀库、机床刀库、刀具输送装置和刀具交换机构、刀具计算机管理系统 识别：刀具实行计算机集中管理和调度，要对刀具进行编码，测量结果可以自动录入刀具管理计算机，刀具和刀具数据按调度指令同时输送到指定机床 8．坐标测量机有哪些结构特点？ CMM结构布局有立式和卧式两类。工作台、导轨、横梁多用高质量的花岗岩组成。许多CMM能自动保持水平，采用抗震气压系统，可以有效地减少机械振动和冲击，但有些情况下不需要单独专门的地基。 9．常用的刀具磨损、破损检测方法有哪些？如何自动识别刀具？ 检测方法：功率检测、声发射检测、学习模式、力检测