無損檢測術語—聲發射檢測標準

中華人民共和國國家標準 無損檢測術語 聲發射檢測  GB/T 12604.4-90

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1   主題內容與適用範圍

    本標準規定了在聲發射檢測的一般概念,聲發射檢測設備、器件和材料,聲發射檢測方法中使用的術語。

    本標準適用於聲發射檢測。供製訂標準和指導性技術文件,及編寫、翻譯教材、圖書、刊物等出版時使用。

2   聲發射檢測的一般概念

2.1 聲發射(AE)  acoustic emission

    材料中由於能量從局部源快速釋放而產生瞬態彈性波的一種現象。

2.2 聲發射事件 acoustic emission event

    引起聲發射的材料局部變化。

2.3 聲發射源 acoustic emission source

    聲發射事件的物理源點。材料結構的局部力學運動,如局部範性流變、微裂紋的發生和發展及金屬相變等,發生聲發射現象的機理源。

2.4 激勵 stimulation

    通過對受檢件加力、加壓、加熱等以活化聲發射源。

2.5 聲發射信號 acoustic emission signal

    通過檢測聲發射事件而獲得的電信號。

2.6 突發發射 burst emission

    對發生在材料中的與各分立聲發射事件有關的離散信號所作的定性描述。

    注:名詞突發發射僅推薦用於定性描述發射信號的形貌。

2.7 連續發射 continuous emission

    對由聲發射事件快速出現而產生的持續信號所作的定性描述。

2.8 聲發射通道 acoustic emission channel

    一個換能器從聲發射源接收的信號所單獨通過的電子學處理係統。係統中可包括:前置放大器或阻抗匹配變壓器,濾波器,二次放大器,連接電纜,以及信號處理機等。

2.9  振鈴計數 ring-down count

     在任何選定的試驗區間,聲發射信號超過預置閾值的次數。

2.10 振鈴計數率 ring-down count rate

     單位時間所出現的聲發射振鈴計數。

2.11 事件計數 event count

     逐一計算每一可辨別的聲發射事件所獲得的數值。

2.12 事件計數率 event count rate

     單位時間的事件計數。

2.13 聲發射事件能量 acoustic emission event enery

     為一聲發射事件所釋放的全部彈性能。

2.14 聲發射信號幅度 acoustic emission signal amplitude

     由聲發射信號的波形所獲得的幅度最大偏移。

2.15 閾值電壓 voltage threshold

     在電子比較器上,閾值可由使用者調定、設計所固定或自動漂移的電壓值。可用以判別幅度大於此值的信號。

2.16 信號過載點 signal over load point

     對於任何規定的放大器增益控製調節,在輸入信號從放大器線性範圍內的任一水平增加時,輸出輸入比與在線性工作範圍內所觀察到的輸出輸入比相差達到3dB時的輸入信號幅度。

2.17 聲發射特征 acoustic emission signature

     測試係統在規定的試驗條件下,所觀察到的與試件有關的聲發射信號的可再現特征。

2.18 凱塞(Kaiser)效應  Kaiser effect

     在固定的靈敏度下,在超過先前所施加的應力級之前不出現可探測到的聲發射。

2.19 費利西蒂(Felicity)效應  Felicity effect

     在固定的預置靈敏度級和低於先前所加應力級的情況下,出現可探測到的聲發射。

2.20 費利西蒂(Felicity)比  Felicty ratio

     費利西蒂效應出現時的應力對先前所加最大應力之比。

     注:此固定靈敏度級通常與先前加載或試驗時所用的相同.

2.21 累積聲發射幅度分布F(V) cumulative(acoustic emission)amplitude distributon

     以信號超過某一任意幅度V的聲發射事件數F作為幅射V的函數所表示的分布。

2.22 越過閾值累積聲發射分布Ft(V)  cumulative (acoustic emission) threshold

                                  crossing distribution

     以超過某一任意閾值的聲發射信號次數Ft作為閾值電壓(V)的函數所表示分布。

2.23 微分聲發射幅度公布f(υ) differential (acoustic emission) amplitude

                             distribution

     以信號幅度在υ+Δυ之間的聲發射事件數ｆ作為幅度υ的函數所表示的分布。

ｆ(υ)乃是累積幅度分布F(V)的導數的絕對值。

2.24 越過閾值微分聲發射分布ｆt(υ)  differential (acoustic emission)threshold

                                    crossing distribution

     以峰值在閾值υ和υ+△υ之間的聲發射信號次數ｆt作為閾值υ的函數所表示的

分布。

    ｆt(υ)乃是越過閾值累積分布Ft(V)的導數的絕對值。

2.25 對數聲發射幅度分布g(υ) logarithmic (acoustic emission)

                              amplitude distribution

     以信號幅度在υ和aυ(這裏a為一不變乘數)之間的聲發射事件作為幅度的函數所

表示的分布。這是微分幅度分布的一種變形,適合於用對數表示的基準線。

2.26 上升時間 rise time

     聲發射事件波形包絡從超過第一個閾值起到達峰值(或預置的第二個閾值)時的時間間隔。

2.27 持續時間 duration

     一個聲發射事件信號從第一次超過閾值至最後一次降至閾值的時間。

2.28 過載恢複時間 overload recovery time

     儀器或部件在緊靠接受幅度超過線性工作範圍的聲發射信號之後偏壓或偏流變得不正確的一段時間間隔。

2.29 重新進入工作狀態延遲時間 rearm delay time

     在探得聲發射事件後,儀器或部件無能力接受新信息的一段時間間隔。重新進入工作狀態延遲時間有的可改變,有的不可改變。

2.30 儀器閉塞時間 instrumentation dead time

     跟隨在一聲發射事件之後儀器失去其規定功能的一段時間間隔。儀器的閉塞時間與兩個因素有關,即過載恢複時間和重新進入工作狀態延遲時間。

3   聲發射檢驗設備、器件和材料

3.1 聲發射換能器  acoustic emission transducer

    可將彈性波所產生的質點運動轉變成電信號的一種探測器件。常為壓電性的。

    同義詞:聲發射傳感器  acoustic emission sensor

3.2 耦合劑 couplant

    填充在換能器和試件接觸處的一種材料,在聲發射監測期間,可改善聲能穿過界麵的傳播。

3.3 聲發射波導杆 acoustic emission waveguide

    高保真聲波導出器件,當聲發射換能器不能與試件直接接觸時,可將此杆一端與試件接觸,另一端與換能器耦合,以進行信號檢測。

4   聲發射檢測方法

4.1 區域定位 zone location

    用多個換能器各自監聽一定區域,采用逐次逼近法確定聲發射源所在區域。

4.2 時差定位 location upon delta-T

    根據信號到達時差確定聲發射源的位置。

4.3 源定位 source location

    對聲發射源進行區域定位或時差定位。

4.4 陣列 array

    為聲發射源的定位計算,將換能器按一定排列方式所進行的配置。

4.5 信號到達時間差△tij arrival time interval

    為換能器陣列的第ｉ個和第ｊ個換能器所探測到的聲發射波到達時間的間隔。

4.6 時差區域校準定位 zone calibration location

    用模擬源在給定區域內測得信號到達時差範圍,將落在該時差範圍內的聲發射信號作為該區域的聲發射。

4.7 線陣(列) linear array

    按一維空間由兩個或兩個以上換能器構成的單時差定位陣列。

4.8 平麵陣(列) planar array

    在平麵內定位聲發射源的一種換能器排列。可為三角陣、方陣和菱形陣。

4.9 正三角形陣列 triangular array

    一種三時差聲發射源平麵定位陣列,三個換能器分別位於正三角形的三個頂點,另一個換能器位於正三角形的中心。

4.10 多三角形陣列 multiple triangular array

     由四個或四個以上換能器構成的一種多時差聲發射源定位陣列,每三個換能器組成一個三角形陣列,相鄰陣列共用換能器。主要用於檢測大型或複雜構件。

4.11 正方形陣列 square array

     一種三時差聲發射平麵定位陣列,四個換能器分別位於正方形的四個頂點。

4.12 任意四邊形陣列 general quad array

     一種三時差聲發射源平麵定位陣列,四個換能器分別位於任意四邊形的四個頂點。

4.13 菱形陣列 diamond array

     四個換能器按菱形頂點布置的陣列。

4.14 柱麵陣列 cylindrical array

     由四個換能器在柱體表麵上所構成的一種聲發射源定位陣列，換能器的周向間距為

90°,縱向間距可以因各個柱麵陣而異。

4.15 連續線陣 continuous linear array

     由三個或三個以上換能器兩兩構成的單時差定位陣列,相鄰陣列共用換能器。

4.16 符合鑒別 coincidence discrimination

     利用信號到達兩換能器時間關係的一種鑒別。

     注:在距離發射源等距離的位置上,對稱放置兩個換能器,根據監視範圍預置一到達時差 (即符合時間). 當兩個換能器接收信號的時差小於符合時間,數據接收門開啟,接納信息數據;大於符合時間,數據接收門被封鎖,拒納信息數據.如此便形成了隻接收垂直於兩換能器連接直線並通過其中點的平麵附近的聲發射信號的鑒別器。

4.17 上升時間鑒別 rise-time discrimination

     根據聲發射事件波形包絡上升時間進行的鑒別。

     注:聲發射源放射出瞬態陡峭的彈性波.因在傳播時的衰減會引起聲發射事件波形包絡上升時間隨傳播距離的增大而變大.根據波形包絡上升時間可限定監視區域的大小。

4.18 主從鑒別 master/slave discrimination

     利用聲發射信號到達主從換能器的時間關係鑒別信號的一種方式。

     注:在被監視區域周圍設置一組主換能器, 在其外側放置一組從換能器, 當被監視區域內有信號發生,首先到達主換能器,聲發射數據接收門開啟,數據被接收; 當外界有信號發生, 從換能器首先接收,封鎖聲發射數據接收門,信號被摒棄,這便是主從空間濾波作用.

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   附加說明:

   本標準由全國無損檢測標準化技術委員會提出並歸口。

   本標準由航空航天工業部六二一研究所負責起草。

   本標準主要起草人李家偉。