声发射检测
无损检测之声发射检测
无损检测之声发射检测无损检测之声发射检测7.声发射检测声发射检测技术是一种与X射线、超声波等常规检测方法不同的、特殊无损检测方法。
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。
7.1 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。
（AcousticEmission，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。
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。
声发射技术是一种动态无损检测方法，它通过探测受力时材料内部发出的应力波判断承压设备内部损伤程度。
声发射检测技术主要用于在用承压设备装个系统安全性评价。
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。
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。
声发射检测的的主要目的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。
示例：球罐的声发射检测能力范围a）能检测出金属材料承压设备加压试验过程的裂纹等活性缺陷的部位、活性和强度；b）能够在一次加压试验过程中，整体检测和评价整个结构中缺陷的分布和状态；c）能够检测出活性缺陷随载荷等外变量而变化的实时和连续信息。
局限性a）难以检测出非活性缺陷；b）难以对检测到的活性缺陷进行定性和定量，仍需要其它无损检测方法复验；c）对材料敏感，易受到机电噪声的干扰，对数据的正确解释要有较为丰富的数据库和现场检测经验。
声发射检测
声发射检测原理
声发射检测的基本原理是由外部条件(力、热、电、磁 等)的作用而使物体产生并发射声信号，接收这些信号， 加以处理，分析和研究，推断材料内部状态或缺陷性质和 状态变化的信息。声发射检测属于动态无损检测方法。 声发射技术与其他无损检测技术相比，具有两个基本 差别：1.检测动态缺陷，如缺陷扩展；2.缺陷本身发出缺 陷信息，而不是外部输入对缺陷进行扫查。 声发射检测技术的原理：
费利西蒂比大于1表示凯塞效应成立，而小于1则表示费利 西蒂效应成立。
费利西蒂比作为一种定量参数，较好地反映材料中原先所 受损伤或结构缺陷的严重程度，已成为缺陷严重性的重要 评定判据。
一般情况下，费利西蒂比越小，表示原先所受损伤或结 构缺陷越严重。树脂基复合材料等粘弹性材料，由于具有 应变对应力的迟后效应而使其应用更为有效。 在一些复合材料构件中，费利西蒂比小于0.95作为声发射 源超标的重要判据。
亚临界裂纹扩展
凯赛尔效应与费利西蒂效应
凯赛尔效应是德国学者凯赛尔在1963年研究金属声发 射特性时发现的。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。多数金属材料和 岩石中，可观察到明显的凯赛尔效应。 在重复加载前，如产生新裂纹或其它可逆声发射机制，凯 赛尔效应则会消失。 材料重复加载时，重复载荷到达原先所加最大载荷前发生 明显声发射的现象，称为费利西蒂效应，也可以认为是反 凯赛尔效应。 重复加载时的声发射起始载荷P1对原先最大载荷P2之比 P1/P2,称为费利西蒂比。
为啥复合材料中要取 0.95作为声发射源超标 判据？
声发射源 声电转换 信号放大 信号处理 材料局部变化成为声发射事件，而声发 射源是指声发射事件的物理源点或发生发射波的机制源。 常见的声发射源：
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。
声发射及红外无损检测技术
要用液氮、氖气或热电致冷，以保证在低温下工作； 光学机械扫描装置结构复杂。
缺点：
红外热像仪的特点和主要参数
能显示物体的表面温度场，并以图象的形式显示，非常直观。 分辨力强，现代热像仪可以分辨0.1℃甚至更小的温差。 显示方式灵活多样 能与计算机进行数据交换，便于存储和处理
6.5 红外无损检测
压力容器弹性应力红外检测
01
小型容器压力实验装置
02
打压过程产生冷发射，卸压则温度回升
03
6.5 红外无损检测
液氯钢瓶纵焊缝上人工制造裂纹（通过磁粉检测显示）
6.5 红外无损检测
液化气钢瓶环焊缝上人工制造裂纹（通过磁粉检测显示）
6.4 声发射检测技术
声发射信号的特征参数
声发射事件 声发射信号的波形，经过包络检波后，波形超过预置的阈值电压形成一个矩形脉冲。如果一个突发型信号形成一个矩形脉冲叫做一个事件，这些事件脉冲数就是事件计数。单位时间的事件计数称为事件计数率，其计数的累积则称为事件总数。
6.4 声发射检测技术
对声发射信号的振铃波形，设置某一阈值电压，振铃波形超过这个阈值电压的部分形成矩形窄脉冲，计算这些振铃脉冲数就是振铃计数。这是对振幅加权的一种计数方法，如果改变阈值电压，则振铃计数也发生变化。单位时间的振铃计数率称为声发射率，累加起来称为振铃总数。取一个事件的振铃计数称为事件振铃计数或振铃/事件。
20世纪50年代初 德国凯赛尔所作的研究工作。在金属材料的变形过程中观察到到声发射现象，并提出了著名的声发射不可逆效应。
20世纪60年代，声发射作为无损检测技术，在美国原子能、宇航技术中兴起，在焊接延迟裂纹监视、压力容器与固体发动机壳体等检测方面出现了应用实例。
声发射检测
4. 电缆中的噪音问题 电子设备中噪声有从信号电缆和电源电缆上产生的传导噪声和 空间辐射的辐射噪声两大类。这两大类中又分为共模噪声和差 模噪声两种。 差模传导噪声是电子设备内噪声电压产生的与电源电流或信号 电流相同路径的噪声电流。减小这种噪声的方法是在电源线和 信号线上串联电感（差模扼流圈）、并联电容或用电感和电容 组成低通滤波器，减小高频的噪声。
一、信号电缆
从前置放大器到声发射检测仪主体，往往需要很长的信号传 输线和前置放大器的供电电缆； 在前置放大器和主放大器也需要进行信号传输，通常需要采 用信号电缆实现。 信号电缆包括同轴电缆、双绞电缆和光导纤维电缆。
1.同轴电缆 广泛使用的同轴电缆有两种： 50Ω(指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比) 同轴电缆，用 于数字信号的传输，即基带同轴电缆； 75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。 同轴电缆以单根铜导线为内芯，外裹一层绝缘材料，外覆密集
对试件开始加载时，有声发射产生。卸去载荷后再进行第二 次加载时，在载荷没有超过第一次加载的最大载荷时没有声 发射信号出现，只有当第二次加载 的载荷超过第一次的最大载荷值 时，才开始产生声发射信号，这一 现象称为声发射的不可逆效应。 这是由材料的变形和裂纹扩展的 不可逆性决定的。
凯赛尔效应在声发射技术中的重要用途：
一、探测处理转换过程—压电效应等
固体介质中传播的声发射信号含有声发射源的特征信息，要利 用这些信息反映材料特性或缺陷发展状态，就要在固体表面接 收这种声发射信号。 声发射信号是瞬变随机波信号，垂直位移极小约为10-7~10-14米， 频率在次声到超声频率范围（几赫兹到几十兆赫兹）。这就要 求声发射检测仪器具有高响应速度、高灵敏度、高增益、宽动 态范围、强阻塞恢复能力和频率检测窗口可以选择等性能。 在声发射检测过程中，检测到的信号是经过多次反射和波形变 换的复杂信号。声发射信号由传感器接收并转换成电信号。
声发射检测原理
声发射检测原理声发射检测是一种无损检测方法，广泛应用于钢结构、物化设备等领域，用于评估材料或结构的完整性和稳定性。
在这篇文章中，我们将介绍声发射检测的原理以及如何应用该方法检测材料或结构的缺陷。
声发射检测原理声发射是指在材料或结构受到外部负荷的作用下，产生局部应力达到材料的应力临界值时，在材料内部或表面产生的声波信号。
这些声波可以通过传感器捕捉到，用于检测材料或结构的完整性和稳定性。
声发射检测最重要的原理是利用声波传播的特性来识别材料或结构中存在的缺陷。
当材料或结构受到外部作用时，缺陷处的应力集中会引起局部弹性形变。
如果这种形变足够大，它将达到材料的临界值并导致裂纹的扩展。
此时，声波会从缺陷处传播到材料的表面并通过传感器捕获到。
这些传感器可以将声波转换为电信号并将其传输到信号处理系统进行分析和识别。
声发射检测应用声发射检测在材料和结构领域的应用非常广泛。
它可以评估材料和结构中缺陷的数量、位置、大小和形态。
以下是一些常见的应用场景：管道监测声发射检测可以用于检测管道系统中的裂纹和漏洞。
在管道上设置传感器，当管道受到外部负荷时，如果存在裂纹或漏洞，声波将通过传感器传播到信号处理器中，由此可以确定管道中的缺陷位置、大小和形态。
钢结构监测声发射检测可以用于验证大型钢结构的完整性和稳定性。
在钢结构上设置传感器，当该结构受到外部负荷时，声波将通过传感器传播到信号处理器中，并可以识别出结构中的缺陷或损伤。
桥梁监测声发射检测可以用于检测桥梁的裂纹和损伤。
在桥梁上设置传感器，当桥梁受到外部负荷时，如果存在裂纹或损伤，声波将通过传感器传播到信号处理器中，从而可以检测出桥梁中的缺陷位置、大小和形态。
航空航天元器件监测声发射检测可以用于检测航空航天元器件中的裂纹和损伤。
在元器件上设置传感器，当元器件受到外部负荷时，声波将通过传感器传播到信号处理器中，并可以识别出元器件中的缺陷或损伤。
小结声发射检测是一种无损检测方法，通过利用声波传播的特性来识别材料或结构中存在的裂纹和损伤等缺陷。
声发射检测技术原理
声发射检测技术原理
1 声发射检测技术
声发射检测技术是一种用于检测机械设备中微小振动、声发射的
非接触式的无损检测技术，是综合应用声学、声电子、数据处理等多
学科领域的技术，可以检测被检机械设备的噪声信息和机械振动信息，隐含着某种机械故障信息，经数据分析处理后，可以准确同时预测出
机械设备故障的发生及严重程度、故障类型及损伤部位。
2 声发射检测技术原理
当机械设备受力失衡或磨损时，会产生微小振动，这些振动信号
隐含有机械设备故障的信号，而声发射技术就是检测这些微小振动信号，从而获取机械设备故障的信息。
声发射检测技术一般分为三个步骤：首先，通过传感器将环境噪
声及机械设备的振动信号采集成电信号；其次，通过数据处理后，将
获得的信号分解成许多振动频率模式，即频谱图，然后在频谱图中分
析振动模式；最后，通过分析结果，可以判断机械设备的故障类型或
损伤部位。
3 声发射检测技术的优势
声发射检测技术最大的优势是非接触式，可以在机械设备正常工
作中进行无损检测、及早发现机械故障，并可以准确预测出机械设备
故障的发生及严重程度、故障类型及损伤部位，避免了台位检测时需
要拆开机械设备的必要性–造成的浪费。
此外，声发射检测技术可提供的数据量大、可以长期应用于监测，具有重用性、可复制性和灵活性，可大大提高维修和维护检测的效率与精度。
总之，声发射技术是一种新兴的检测技术，由于不仅针对机械设备具有强大的检测深度以及无损检测功能，在工业和航空领域已开始被广泛采用，其优势无疑将会在维护保养领域发挥出越来越重要的作用。
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 emissionAE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。
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（5）复合材料：研究和测量复合材料内基体和纤维的断 复合材料： 脱开、分层和整体失效等； 裂、脱开、分层和整体失效等； 磁性材料：通过测量磁声发射的信号， （6）磁性材料：通过测量磁声发射的信号，研究磁性材 料的某些特性； 料的某些特性； 陶瓷材料：研究陶瓷材料的受力和破坏特性， （7）陶瓷材料：研究陶瓷材料的受力和破坏特性，对陶 瓷材料进行无损评估； 瓷材料进行无损评估； 核工业领域：对核容器和管道的泄漏进行监测， （8）核工业领域：对核容器和管道的泄漏进行监测，对 核压力容器进行无损检测和安全评定； 核压力容器进行无损检测和安全评定； 焊接过程控制： （9）焊接过程控制：通过实时监测焊接过程中金属冷却 产生的声发射信号来控制焊接质量； 产生的声发射信号来控制焊接质量； 10） 机械加工： （ 10 ） 机械加工 ： 通过探测机械加工过程中产生的声发 射 信号，监测刀具的磨损情况； 信号，监测刀具的磨损情况； 11） 机械诊断： （ 11 ） 机械诊断 ： 通过监测机器在运转过程中产生的声 发 诊断机器轴承的磨损情况。 射信号 ，诊断机器轴承的磨损情况。
12） 医学领域 ： 研究骨头的摩擦 |受力和破坏特性 ， 无 12）医学领域：研究骨头的摩擦|受力和破坏特性， 损 检测和评价骨关节的状况。 检测和评价骨关节的状况。
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压力容器的声发射检测（球罐、尿素合成塔、 压力容器的声发射检测（球罐、尿素合成塔、
长管拖车） 长管拖车）
a 准备工作 b 布置换能器和校准声发射仪器 c 升压并进行声发射检测 d 检测结果的分析与评价
5 储油罐的泄漏检测（地下加油站） 储油罐的泄漏检测（地下加油站）
5 声发射检测特点
a 能够检测出活动的缺陷，即材料的断裂和裂纹的扩展， 能够检测出活动的缺陷，即材料的断裂和裂纹的扩展， 从而为使用安全性评价提供依据； 从而为使用安全性评价提供依据； b 可远距离操作，长期监控设备允许状态和缺陷扩展情 可远距离操作， 况； c 无法探测静态缺陷； 无法探测静态缺陷； d 设备价格昂贵； 设备价格昂贵； e 检测过程中干扰因素较多； 检测过程中干扰因素较多； f 声发射检测完成后，一般需要常规无损检测方法（UT） 声发射检测完成后，一般需要常规无损检测方法（UT） 复验。 复验。
如图，设置一个阈值 如图， 电压Vt， 电压Vt，当振铃波形 超过这个阈值电压时， 超过这个阈值电压时， 超过的部分就形成矩 形脉冲， 形脉冲，对这些矩形 脉冲计数就是振铃计 数，单位时间的振铃 计数称为声发射率， 计数称为声发射率， 累加起来称为振铃 总数。 总数。
2 声发射检测技术与仪器
声发射源定性问题涉及到AE 源信号 包括AE 特征量 声发射源定性问题涉及到 AE源信号 ， 包括 AE特征量 源信号， 和 AE波形的获取，AE波形含有大量的声发射信息，如利用 AE波形的获取 AE波形含有大量的声发射信息 波形的获取， 波形含有大量的声发射信息， 当今先进的计算机、信号处理技术对AE波形进行分析处 当今先进的计算机、信号处理技术对AE波形进行分析处 就给较准确的分析AE源性质提高了可能 源性质提高了可能。 理，就给较准确的分析AE源性质提高了可能。传统的声 发射技术对声源特征和识别没有采用合适的手段去充分研 也就无法实现对缺陷的定性分析。 究，也就无法实现对缺陷的定性分析。定量的方法也只是 对提取的少量参数进行统计分析。因此， 对提取的少量参数进行统计分析。因此，为了更加准确的 对检测对象进行定位、定量、定性分析， 对检测对象进行定位、定量、定性分析，更加准确的对检 测对象进行无损评价，具有大吞吐量获取AE波形数据 波形数据、 测对象进行无损评价，具有大吞吐量获取AE波形数据、 灵活布置传感器进行源定位的多通道全波形声发射准实时 检测系统应运而生。 检测系统应运而生。
1
2
触发仲裁 32
P C I 总 线
软 件 系 统
结果 显示
传感器
前放
主放PCI 采集卡源自工控机显示器2.1 传感器（换能器、探头） 传感器（换能器、探头） 传感器就是用来把声发射产生的弹性波信号接收下来并 转换成电信号输出到前置放大器在输出到主放大器 然后又采集卡采集后进入计算机。 然后又采集卡采集后进入计算机。 声发射检测中， 声发射检测中，要求传感器为宽频带的前置放大器内置 式的共振型高灵敏传感器，主响应频率为150KHz； 式的共振型高灵敏传感器，主响应频率为150KHz；前置 放大器增益为40dB，滤波器带通为100～300KHz。 放大器增益为40dB，滤波器带通为100～300KHz。 2.2 前置放大器 声发射信号经换能器转换成电信号后， 声发射信号经换能器转换成电信号后，其输出低至十几 微伏。这样微弱的信号若经过长电缆输送， 微伏。这样微弱的信号若经过长电缆输送，可能衰减到无 法分辨出信号和噪声。 法分辨出信号和噪声。设置前置放大器的目的是为了增大 信噪比，增加微弱信号的抗干扰能力。 信噪比，增加微弱信号的抗干扰能力。
除极少材料外，金属和非金属材料在一定条件下都有 除极少材料外， 声发射发生，所以，声发射检测几乎不受材料的限制。 声发射发生，所以，声发射检测几乎不受材料的限制。 利用多通道声发射装置，可以对缺陷进行准确的定位。 利用多通道声发射装置，可以对缺陷进行准确的定位。 声发射检测的这一特点对大型结构如球罐等检测特别方 便。 在利用声发射技术确定缺陷部位后， 在利用声发射技术确定缺陷部位后，还可以利用其它 无损检测方法加以验证。当然随着信号处理水平的提高， 无损检测方法加以验证。当然随着信号处理水平的提高， 根据信号本身的特征， 根据信号本身的特征，也可以对缺陷的性质和严重程度 进行识别。由于声发射技术具有许多独特的优点， 进行识别。由于声发射技术具有许多独特的优点，近年 来有许多科学家和工程技术人员致力于发展和应用该项 技术。 技术。
声发射检测
Acoustic Emission Testing 简称 AE 1 声发射检测的原理
材料或结构受外力和内力作用产生变形或断裂， 材料或结构受外力和内力作用产生变形或断裂，以弹 性波形式释放出应变能的现象称为声发射。 性波形式释放出应变能的现象称为声发射。发射弹性波的 位置（缺陷）称为声发射源。 位置（缺陷）称为声发射源。声发射是一种常见的物理现 如果释放的应变能足够大， 象，如果释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声 大多数金属材料塑性变形和断裂时有声发射发生， 音。大多数金属材料塑性变形和断裂时有声发射发生，但 许多金属材料的声及射信号强度很弱，人耳不能直接听 许多金属材料的声及射信号强度很弱， 需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测、 见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测、 记录、 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，所采用的仪器成为声发射仪。 技术称为声发射技术，所采用的仪器成为声发射仪。
随着数字技术和计算机技术的迅速发展， 随着数字技术和计算机技术的迅速发展，研制高性能 全波采集的声发射仪成为可能。其原理是， 全波采集的声发射仪成为可能。其原理是，声发射信号经 高灵敏度传感器接收后， 高灵敏度传感器接收后，经过全波列数字采集变为数字信 再进行数字信号处理， 号，再进行数字信号处理，最后把信号输入计算机通过软 件设计，对检测缺陷进行定位和定量。 件设计，对检测缺陷进行定位和定量。
各种材料的声发射的频率很宽，从次声波，到超声波。 各种材料的声发射的频率很宽，从次声波，到超声波。 声发射传感器检测的信号通常为中心频率为300KHz的超 声发射传感器检测的信号通常为中心频率为 的超 声波信号。 声波信号。 人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。 人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器 。 如果裂 纹 等缺陷处于静止状态，没有变化和扩展， 等缺陷处于静止状态，没有变化和扩展，就没有声发射发 也就不能实现声发射检测。 生，也就不能实现声发射检测。声发射检测的这一特点使 其区别于超声、 射线 涡流等其它常规无损检测方法。 射线、 其区别于超声、X射线、涡流等其它常规无损检测方法。 由于声发射检测是一种动态无损检测方法， 而且， 由于声发射检测是一种动态无损检测方法 ， 而且 ， 声 发 射信号来自缺陷本身，因此， 射信号来自缺陷本身，因此，用声发射法可以判断缺陷的 严重性。一个同样大小、同样性质的缺陷， 严重性。一个同样大小、同样性质的缺陷，当它所处的位 置和所受的应力状态不同时，对结构的损伤程度也不同， 置和所受的应力状态不同时，对结构的损伤程度也不同， 所以它的声发射特征也有差别。 所以它的声发射特征也有差别。明确了来自缺陷的声发射 信号，就可以长期连续地监视缺陷的安全性 长期连续地监视缺陷的安全性， 信号，就可以长期连续地监视缺陷的安全性，这是其它无
3 声发射仪的应用 现代声发射仪除了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、 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。 记录和频谱分析。 目前人们已将声发射技术应用于许多领域， 目前人们已将声发射技术应用于许多领域，主要包括 以下方面： 以下方面： 金属结构： 对压力容器、金属桥梁、起重机臂、 （1）金属结构： 对压力容器、金属桥梁、起重机臂、铁 轨和飞机骨架等金属结构进行无损检测和安全评定 岩石：研究岩石的受力和破坏特性， （2）岩石：研究岩石的受力和破坏特性，对岩石塌方进 行预测预报； 行预测预报； 水泥混凝土： （3）水泥混凝土：研究水泥及钢筋混凝土的受力和破坏 特性， 特性，评价桥梁和建筑物等大型混凝土构件的承载 能力和寿命； 能力和寿命； 金属材料：研究金属材料的塑性变形、 （4）金属材料：研究金属材料的塑性变形、断裂和相变 机制； 机制；
基本概念： 基本概念：
事件： 事件：在右图所示的突发 信号波形经包络检波后， 信号波形经包络检波后， 信号电平超过了设定的 阈值电压Vt后形成一个 阈值电压Vt后形成一个 矩形脉冲。 矩形脉冲。一个矩形脉 冲就叫做一个事件。 冲就叫做一个事件。 这些事件脉冲数就是 事件计数。 事件计数。单位时间内 的事件计数称为事件计 数率， 数率，计数的累积称为 事件总数。 事件总数。