机械故障诊断声发射法.pptVIP

7.2.2声发射检测技术的基础目前，在声发射检测中，常用的声源点定位法有:①直线定位法(简称线定位)。此法将传感器布置在声发射源的直线两侧，在一维空间中确定声发射源的位置坐标。本法常用于焊缝缺陷的定位。②归一化正方阵定位法.如图7-30所示。图7-30归一化正方阵定位法第29页，共66页，星期日，2025年，2月5日③平面正方形定位法。如下图7-31所示。图7-31平面正方形定位法第30页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.2声发射检测技术的基础2.区域定位法区域定位法又称“查表法”,是将传感器所能覆盖的区域分割成许多正三角形，每个正三角形又分割成六个扇形，每个扇形区域内按已知的时差数据的双曲线分割成许多小区域，并将这些数据存储在计算机中。对于某一未知的声发射源，只要将测得的信号到达各传感器的时差与计算机内存储的数据相比较，就可以查出声发射源在某三角形中某扇形的某个小区域内。第31页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.2声发射检测技术的基础提高信嗓比的措施频域滤波(又称“频率鉴别”)、设置槛值电压(又称“幅度鉴别”)等措施都能在某些情况下有效地抑制噪声的作用，提高信噪比。而在声发射检测中经常采用的是抑制噪声的空间滤波等方法。所谓空间滤波，就是根据信号与噪声发生源空间位置的关系来抑制噪声的方法，又称空间鉴别。空间滤波的具体措施有前沿鉴别、主副鉴别和符合鉴别等。分别如图7-32,7-33,7-34所示。第32页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.2声发射检测技术的基础图7-34符合鉴别图7-33主副鉴别图7-32前沿鉴别第33页，共66页，星期日，2025年，2月5日声发射检测系统该检测系统由声发射传感器、前置放大滤波器、信号处理系统三部分构成，如图7-35所示。7.2.3声发射检测仪器图7-35检测系统的示意图第34页，共66页，星期日，2025年，2月5日该系统的工作原理如图7-36。7.2.3声发射检测仪器图7-36声发射检测基本原理示意图第35页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.3声发射检测仪器图7-37为典型的裂纹声发射频谱图。图7-37裂纹声发射频谱图第36页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.3声发射检测仪器声发射检测仪器目前的声发射检测仪器大体分为两种基本类型，即单通道声发射检测仪和多通道声发射源定位和分析系统，且大多为组合式结构。单通道声发射检测仪主要由传感器、前置放大器、衰减器、主放大器、门槛电路、声发射率计数器、总数计数器以及数模转换器等基本部分组成。多通道声发射检测仪器，除具有单通道声发射检测仪器的模拟量检测和处理系统外，通常还包括数字量测定系统（时差测量装置等）以及计算机数据处理系统和外围显示系统。第37页，共66页，星期日，2025年，2月5日1.声发射传感器声发射传感器一般由壳体、保护膜、压电元件、阻尼块、连接导线和高频插座等几部分组成，其典型的简化结构如图7-38所示。7.2.3声发射检测仪器图7-38单端谐振式声发射传感器1—压电元件；2—壳体；3—上盖；4—导线；5—高频插座；6—吸收剂；7—底座；8—保护膜第38页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.3声发射检测仪器2.前置放大器传感器的输出信号电压有时为微伏数量级，且其输出阻抗较高。若将这样微弱的信号直接经过长距离接至检测仪主机，则必定会降低信噪比，因此，靠近传感器设置前置放大器对传感器的输出信号进行阻抗变换和放大(放大40~60dB)后，再经高频同轴电缆长距离传输给信号处理单元，这样可大大抑制嗓声的干扰，提高检测的信噪比。第39页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.3声发射检测仪器3.滤波器在声发射检测工作中，为了抑制噪声的影响而在整个电路系统的适当位置插入滤波器，用以选择合适的“频率窗口”。滤波器的工作频率要根据环境噪声及材料本身的声发射信号的频率特性来确定，通常在60~500kHz范围内选择，并应注意与传感器的谐振频率相匹配。滤波器可为有源也可为无源，且一般都要求阻带衰减大于-24分贝/倍频程。第40页，共66页，星期日，2025年，2月5日7.2.3声发射检测仪器4.主放大器主放大器要求具有40~60dB的增益和50kHz-2MHz的工作频带宽度，且在整个工作频带内增益的变化量不超过3dB此外，还