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* 第二节 传感器 有些传感器只有敏感元件，如热电偶，它感受被测温差时直接输出电动势。有些传感器由敏感元件和转换元件组成，无需转换电路，例如压电式加速度传感器。还有些传感器由敏感元件和转换电路组成，如电容式位移传感器。有些传感器，转换元件还不只一个，要经若干次转换才输出电量。 * 第二节 传感器 声发射传感器的组成——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传感器。其中，谐振式高灵敏度传感器是声发射检测中使用最多的一种。 * 第二节 传感器 1—压电元件 2—壳 3—上盖 4—导线 5—高频插座 6—吸收剂 7—底座 8—保护膜 声发射传感器的结构——单端谐振式传感器 * 第二节 传感器 传感器的线性——传感器的输入端作用是力、位移或者速度，输出则为电压。可以认为力、位移或者速度转化为电压的整个系统为线性系统。在分析线性系统时，并不关心系统内部的各种不同的结构情况，而是要研究激励和响应同系统本身特性之间的联系。 d(t) 系统 T(t) u(t) 传感器输出u(t)是电学量的电压标量，输入d(t)可以是表面原子的位移、力学量的力矢量F(x,t)、速度矢量V(x,t)等 * 第二节 传感器 传感器灵敏度—— | T(ω)|=| | T为灵敏度可用对数表示，ω为频率，U为传感器的输出电压、D为表面原子的垂直位移分量或表面压力垂直分量。 假定传感器所在区域的输入参量是均匀的，就可排除与位置的相关性。（感器有一定的大小，作用在每一点上的力学量不同，而实际测出的是对作用在作用面上的平均值。传感器的输入和它所在的位置有关） 假定传感器的输入就是无传感器时的输入。（传感器的是否存在会改变所在部位的输入的大小） 通常声发射传感器采用钢材进行标定。（传感器与标定试块的机械阻抗匹配影响传感器的标定结果） * 第二节 传感器 传感器敏度曲线 ——即频率—灵敏度曲线。传感器可以根据特定的校准方法，给出频率—灵敏度曲线，据此可根据检测目的和环境选择不同类型、不同频率和灵敏度的传感器。 铌酸锂传感器的频率特性 * 第二节 传感器 声发射传感器敏度要求——在一般情况下，传感器的灵敏度要求不低于0.5千伏/米.秒-1。 前置放大器要求——由传感器接收到的信号转换为电信号后，由同轴屏蔽电缆馈送给前置放大器。在前置放大器中信号得到放大，提高信噪比。一般要求前置放大器具有40~60分贝的增益，噪声电平不超过5微伏，并有比较大的输出动态范围和频率宽度。 * 第二节 传感器 传感器的标定 ——用激励源对传感器的技术参数进行 核准。 传感器的标定方法 ——因激励源和传播介质不同，可以组成多种多样的方法，但是不管哪一种方法，目前都没有被普遍承认。 激励源 ——用于激发声发射信号的装置。 激励源的种类——噪声源、连续波源和脉冲波源三种类型。属于噪声源的有氦气喷射、应力腐蚀和金镉合金相变等；连续波源可以由压电传感器、电磁超声传感器和磁致伸缩传感器等产生；脉冲波源可以由电火花、玻璃毛细管破裂、铅笔芯断裂、落球和激光脉冲等产生。 * 第二节 传感器 作为标定传感器用的激励源要求 ——在测量的频率范围内，希望具有恒定的振幅。 实际标定传感器用的声发射激励源——脉冲源。 脉冲源种类及性质——在脉冲源中，激光脉冲设备昂贵，限制了它的应用；玻璃毛细管很难做到壁厚均匀，在使用中难以获得良好的重复性；落球法获得的信号频率低；电火花法受气候、湿度和其它因素影响；铅笔芯断裂法受操作人和材料表面条件影响。 * 第二节 传感器 激光脉冲法的标定 原理如：在一个大的铝块上置一水箱，利用二氧化碳脉冲激光器发出的激光光束与水的表面作用，在水中产生冲击波，用非接触的光学方法测量冲击波的压力，控制冲击波的强度。置于铝块下表面的待定传感器接收冲击波。 * 第二节 传感器 玻璃毛细管破裂装置 工作原理：标定块为762ⅹ762ⅹ381毫米，重量为两吨的软钢块，内部无缺陷（经无损检测）， * 第二节 传感器 玻璃毛细管和待定传感器置于中心位置附近。传感器接收到信号的记录时间是130微秒，在记录时间内，应不受边界反射波的影响。传感器接收的信号经放大和滤波后，由瞬态记录仪存储记录，经计算机进行频谱分析，其结果由X-Y记录仪记录。玻璃毛细管的直径为 0.3—0.25毫米，用一个石英力规测量压破玻璃管的力。用电容传感器作为标准传感器测量由于玻璃毛细管破裂产生脉冲波的垂直位移δ，实际测得的结果与根据理论计算公式 * 第二