声-超声技术的应用

发布日期：2017-04-05 16:41　　　浏览次数：次

声发射技术：材料变形或者破坏时快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射现象。声发射技术是通过声发射仪器检测该过程中的弹性波，并对波形进行分析，通过波形的某些参数反映材料局域源状态的一种技术。比如通过接收信号的幅度和能量判断缺陷的严重程度，通过接收信号的频率判断缺陷的类型等。

声发射仪器主要构造和功能如下：

声超声技术：发射一个脉冲信号，脉冲信号在材料中传播，当传播的介质不同（如向性、缺陷、材质、尺寸等），会使接收的信号不同。通过对比不同的接收信号判断脉冲信号经行途径中材料的不同。声-超声接收信号的部分可以直接用对应的声发射系统，信号分析也可借鉴声发射的信号分析。

声-超声系统的特点：由于声发射信号是材料缺陷的自我活动产生的信号，所以具有能量小、发生时间不确定、容易受环境噪音干扰、检测时需要加载程序等不足；声超声技术通过高压脉冲发生器产生高压脉冲，弥补了声发射系统的不足，将声超声技术和声发射技术相结合可以更好的对材料进行缺陷诊断、分析缺陷的特性，以及材料的特性。

系统结构图：声-超声系统的最简单结构如下，可按照实际需求增加脉冲发射和信号采集的通道数。

实物图：

本次实验过程：

1、在聚酯水晶的某一面耦合一个宽带传感器作为发射用，将电信号转变为机械信号；在水晶的对面和同面各耦合一只AE144S声发射传感器作为接收；研究波形在不同的传播角度途径上各频段信号的衰减特性。

初步分析表面，在同面的传播途径上接收的信号较小，且通过频谱图可以看出，在同面的传播途径上接收的信号在100-200kHz的衰减要大于200-400kHz的信号。说明传播角度的不同会影响信号的幅度和不同频率波形成分的衰减（因为是纵波传感器）。

2、在1的基础上，设计两个接收传感器和发射传感器的角度一致的实验方案，在等边三角形为底的棱柱上安放3个传感器，一个作为发射，一个作为接收；由图可知，发射和接收的传感器夹角相等，波传播的距离不等。这样就可以通过分析接收的信号，判断波形在材料中不同传播距离的变化。结果从略。

上图配置清单：