Ultrasonik emisyon. Akustik emisyon yöntemi

Animasyon

Tanım

Akustik emisyon, katıların iç yapısının yeniden yapılandırılması sürecinde ortaya çıkan elastik dalgaların emisyonudur. Akustik emisyon, katı malzemelerin plastik deformasyonu sırasında, içlerindeki kusurların ortaya çıkması ve gelişmesi sırasında, örneğin çatlak oluşumu sırasında, kristal kafesteki değişikliklerle ilişkili faz dönüşümleri sırasında ve ayrıca katı malzemelerin kesilmesi sırasında kendini gösterir. Akustik emisyonun bir dizi özelliğini açıklayan fiziksel mekanizma, dislokasyonların ve bunların madde içindeki kümelerinin hareketidir. Dislokasyonların bağlanma noktalarından ayrılması, engeller karşısında engellenmesi, bireysel çıkıkların ortaya çıkması ve yok edilmesiyle ilişkili çıkık süreçleri, önemli ölçüde düzensiz ve hatta aralıklı bir karaktere sahiptir. Gerilim dalgalarının yayılmasının nedeni budur; Akustik emisyon Buna göre akustik emisyon “patlayıcı”, darbeli bir yapıya sahiptir; Darbe süresi 10-8 × 10-4 s olabilir, bireysel bir darbenin enerjisi 10-9 ila 10-5 J arasında olabilir.

Akustik emisyon kaynağı olarak, katı cisim numunesinin derinliklerinde bulunan ve stres durumunda bir değişiklik yaşayan bir hacim elemanını düşünebiliriz. Akustik emisyon sinyalleri, yer değiştirmesi 10-14 × 10-7 m olan numune yüzeyinin titreşimleri şeklinde görünür; bazen bu sinyaller yeterince güçlüdür ve kulak tarafından algılanabilir (örneğin, bu malzemenin plastik deformasyonu sırasında "kalay çığlığı"). Kaynaktan numunenin yüzeyine yayılan emisyon sinyali, ses hızının dağılması, yansıma üzerine dalganın tipinin ve şeklinin değişmesi, ses zayıflaması vb. nedeniyle önemli ölçüde bozulmaya uğrar. numunedeki geçici süreçlerin süresi, yayılan darbeler arasındaki zaman aralığından daha azdır, emisyon bir darbe dizisi şeklinde algılanır ve ayrık veya darbeli olarak adlandırılır. Bireysel radyasyon eylemleri arasındaki aralık, bozulma süresinden daha azsa, emisyon, çoğu durumda durağan olmayan sürekli radyasyon karakterine sahiptir ve sürekli veya sürekli olarak adlandırılır. Kesikli emisyon örneğin çatlak oluşumu sırasında meydana gelir, kesme işlemi sırasında sürekli emisyon meydana gelir. Akustik emisyonların frekans spektrumu çok geniştir - duyulabilir frekanslar bölgesinden onlarca ve yüzlerce MHz'e kadar uzanır.

Akustik emisyonu karakterize eden ana parametreler şunları içerir:

İncelenen süre boyunca ayrık emisyon darbelerinin toplam sayısı;

Toplam (veya integral) emisyon olarak adlandırılan emisyon, incelenen süre boyunca emisyon sinyalinin belirlenen seviyeyi kaç kez aştığıdır;

Emisyon yoğunluğu - emisyon sinyalinin birim zaman başına ayarlanan seviyeyi aşma sayısı;

Emisyon genliği - belirli bir süre boyunca emisyon sinyalinin maksimum değeri;

Emisyon sinyallerinin seviyesi, dikkate alınan zaman dilimi için ortalama karekök sinyaldir.

Bu parametrelerin kusur gelişimi ile korelasyonu, akustik emisyon parametrelerinin ve numunenin etkiyen dış kuvvetinin veya deformasyonunun zamanın bir fonksiyonu olarak kaydedildiği numunelerin laboratuvar testleri sırasında kurulur (Şekil 1).

Numuneye uygulanan artan çekme kuvveti P ile akustik emisyonun N yoğunluğuna ve dönüştürücünün çıkışındaki A genliğine bağlılığı

Pirinç. 1

30x4 mm2 kesitli, 10 mm derinliğinde bir çentik ve ilk çatlağı olan bir alüminyum alaşımı örneği.

Akustik emisyonun doğası gereği yarı-durağan olması durumunda, malzemenin durumu ve içinde meydana gelen süreçler hakkında bilgi sağlayan emisyon parametresi, onun frekans spektrumu olabilir.

Akustik emisyon parametrelerini kaydetmek, ayrıca sinyallerin şeklini ve sürelerini kaydetmek için, zayıf emisyon sinyallerinin gürültü arka planına karşı alınmasını sağlayan, gerekli hıza sahip olan özel ekipman kullanılır (emisyon yoğunluğu Saniyede 0 ila 105 darbe) ve düşük içsel gürültü. Çoğu durumda titreşim alıcıları olarak piezoseramik dönüştürücüler kullanılır; Lazer radyasyonu kullanarak titreşimleri ölçmek için optik girişim yöntemleri. Titreşim sensörlerinden gelen sinyaller elektronik ekipman kullanılarak güçlendirilir ve daha ileri düzeyde işlenir. Tipik olarak ekipmanın çalışma aralığı: 1.104 Hz – 1.107 Hz.

Zamanlama özellikleri

Başlatma zamanı (-8 ile -1 arasında oturum açın);

Ömür boyu (-7'den 3'e kadar log tc);

Bozulma süresi (log td'yi -5'ten -1'e);

Optimum gelişme zamanı (-6'dan 2'ye log tk).

Diyagram:

Efektin teknik uygulamaları

Efektin teknik uygulaması

En basit uygulama, bir parça şeffaf malzemenin (cam, pleksiglas) pres altına yerleştirilmesi ve kırma işleminin video kasete çekilmesinden oluşur. Kare kare görüntüleme, ses darbelerinin bireysel çatlakların ortaya çıkması ve gelişmesiyle senkronizasyonunu doğrulamanıza olanak tanır.

Bilime pek meraklı olmayanlar için dizinizdeki bir sopayı kırmak ve ortaya çıkan çatlağı kaslarınızın kırılma hissiyle karşılaştırmak yeterlidir.

Efekt uygulama

Akustik emisyonun etkisi, çatlakların erken tespiti için bilgi ölçüm sistemlerinde, malzemelerin sürünme açısından test edilmesinde, çekirdeklenme aşamasında gizli kusurların belirlenmesinde, stres altındaki metallerin korozyonunun incelenmesinde, metalik ve kusurların belirlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. kusurları tespit etmek ve kaynaklarda çatlak gelişiminin kinetiğini incelemek için metalik olmayan kompozit malzemeler vb. Emisyon parametreleri, ısıtma ve soğutma sırasında kristal gövdelerdeki süreçleri değerlendirmek için kullanılır; örneğin, metal malzemelerde martensitik tipte faz dönüşümleri kaydedilir. Talaşlı imalat modlarını seçerken akustik emisyon da kullanılır. Üretim koşullarında, kusurların parametrelerini lokalize etmek ve belirlemek ve yüksek basınçlı kapları, çeşitli tipteki yapısal elemanları test ederken gelişimlerini izlemek için akustik emisyon yöntemleri kullanılır. roket ve uçak unsurları.

Tahribatsız muayene (NDT), bir nesnenin özelliklerinin ve parametrelerinin kontrolüdür; bu sırada nesnenin kullanıma ve çalışmaya uygunluğunun bozulmaması gerekir.

Geleneksel tahribatsız muayene yöntemleri (ultrasonik, radyasyon, girdap akımı gibi), incelenen yapıya bir tür enerji yayarak geometrik düzensizlikleri tespit eder. Akustik emisyon farklı bir yaklaşım kullanır: birincisi, sinyal kaynağı harici bir kaynak değil, malzemenin kendisidir; yöntem pasiftir (ve diğer kontrol yöntemlerinin çoğu gibi aktif değildir). İkinci olarak, diğer yöntemlerden farklı olarak akustik emisyon, kusurların varlığıyla ilişkili statik homojensizlikleri değil, bir kusurun hareketini tespit eder; Akustik emisyon yöntemi gelişen ve dolayısıyla en tehlikeli kusurları tespit eder.

Çatlak büyümesi, inklüzyon kırılması, delaminasyon, korozyon, sürtünme, hidrojen gevrekleşmesi, sıvı veya gaz sızıntısı vb. Bu teknoloji kullanılarak tespit edilebilecek ve verimli bir şekilde çalışılabilecek akustik emisyonlar üreten süreçlerin örnekleridir.

Aşağıdaki şekil akustik emisyon testi yöntemini açıklayan bir çizim sunmaktadır.

AE kontrol yöntemi

1. ve 2. alıcılarda sinyal algılandığında sırasıyla t1 ve t2 sinyalinin varış zamanı kaydedilir. Kaydedilen t1 ve t2 değerlerine göre sinyalin varış zamanı farkı ∆t = t2 – t1 belirlenir. Daha sonra malzemedeki bilinen ses hızı ve alıcıların bilinen koordinatları kullanılarak akustik emisyon (kusur) kaynağının koordinatları hesaplanır. Dönüştürücülerin düzeni ve sayıları farklı olabilir. Ne kadar çok sensör olursa, kusurun yeri o kadar doğru bir şekilde belirlenebilir.

Akustik emisyon izleme yöntemi, büyüyen kusurlara karşı çok yüksek bir duyarlılığa sahiptir; çalışma koşulları altında, bir milimetrenin kesirleri düzeyindeki çatlak artışını tespit etmeye olanak tanır. Akustik emisyon ekipmanının teorik tahminlere göre maksimum hassasiyeti yaklaşık 1x10-6 mm2'dir; bu, 1 mikron x 1 mikron uzunluğunda bir çatlağın uzunluğundaki artışın tespit edilmesine karşılık gelir.

Akustik emisyon sinyallerinin simülatörü olarak bir jeneratörden gelen elektrik darbeleriyle uyarılan bir piezoelektrik dönüştürücünün kullanılması tavsiye edilir. Simülasyon darbesinin frekans aralığı, kontrol sisteminin frekans aralığına karşılık gelmelidir. AE sinyallerinin simülatörü olarak bir Su-Nielsen kaynağının [0,3-0,5 mm çapında, sertliği 2T (2H) olan bir grafit çubuğun kırığı] kullanılması da mümkündür.

Akustik emisyon yönteminin karakteristik özellikleri

Akustik emisyon yönteminin geleneksel tahribatsız muayene yöntemlerine göre başlıca avantajları şunlardır:

Yöntemin bütünlüğü Bu, bir nesnenin yüzeyine hareketsiz olarak monte edilen bir veya daha fazla sensör kullanılarak nesnenin tamamının izlenmesinin (% 100 kontrol) mümkün olduğu gerçeğinde yatmaktadır. Yöntemin bu özelliği, özellikle kontrollü bir nesnenin ulaşılması zor (erişilemez) yüzeyleri incelenirken kullanışlıdır.

Tahribatsız muayenenin tarama yöntemlerinden farklı olarak AE yöntemi test nesnesinin yüzeyinin dikkatli bir şekilde hazırlanmasını gerektirmez. Sonuç olarak, muayene ve sonuçları yüzeyin durumuna ve işleme kalitesine bağlı değildir. Sadece sensörlerin takıldığı yerlerde izolasyon kaplaması (varsa) çıkarılır.

Sadece gelişen kusurların tespiti ve kaydedilmesi kusurları boyuta (veya diğer dolaylı özelliklere - kusurların şekli, konumu, yönü) göre değil, kontrol edilen nesne için tehlike derecesine (dayanım üzerindeki etkisi) göre sınıflandırmayı mümkün kılar.

Yüksek performans Ultrasonik, radyografik, girdap akımı, manyetik vb. gibi geleneksel tahribatsız muayene yöntemlerinin performansından birçok kez üstündür.

Yöntemin mesafesi- operatörün incelenen nesneden önemli bir mesafede kontrol yapabilme yeteneği. Yöntemin bu özelliği, kritik büyük boyutlu yapıların, genişletilmiş veya özellikle tehlikeli nesnelerin hizmet dışı bırakılmadan ve personele zarar vermeden kontrolünde (izlenmesinde) etkin bir şekilde kullanılmasına olanak sağlar.

Çeşitli teknolojik süreçleri izleme ve bir nesnenin teknik durumunu değerlendirme yeteneği gerçek zamanda Bu, kontrol edilen nesnenin acil olarak yok edilmesini önlemenizi sağlar.

DENEYSEL ARAŞTIRMA YÜRÜTME ŞEMALARI

6.1. Bir kalibrasyon bloğu kullanarak deneysel çalışmalar yürütmek için önerilen şemalar, Şekil 2'de gösterilmektedir. 2 ve 3. İncirde. Şekil 2, bir cam kılcal borunun bulunduğu bir diyagramı göstermektedir. 4 yükleme cihazının ucu arasına yerleştirilir 6 ve kalibrasyon bloğunun çalışma yüzeyi 1. Yükleme cihazı bir vida şeklinde yapılabilir veya cihazlar 1 - 50 Newton (N) aralığında yükü sorunsuz bir şekilde artırmanıza olanak tanır.

Pirinç. 3. Ölçüm şeması 2:

1 - kalibre edilmiş blok; 2 - kalibre edilmiş PAE; 3 - referans dönüştürücü; 4 - kılcal; 5 - çubuğun kuvvetini ölçmek için piezoelektrik plaka; 6 - yükleme cihazı; 7 - dijital osiloskop; 8 - şarj amplifikatörü; 9- ölçü aleti

Bir kılcal damar kırıldığında, adım fonksiyonu biçimindeki mekanik bir bozulma bloğun yüzeyine yayılır. Fonksiyonun yükselme süresi 0,1 μs'yi aşmaz. Kuvvetin büyüklüğü bir piezoelektrik eleman kullanılarak ölçülür 5 , yükleme vidasına yerleştirildi ve önceden kalibre edildi. Kuvvet ölçümleri bir şarj amplifikatörü kullanılarak yapılır 8, bir ölçüm cihazına bağlı 9.

Referans dönüştürücü (kapasitör, lazer veya kalibre edilmiş piezoelektrik) ve kalibre edilmiş PAE, sinyal kaynağına göre simetrik olarak ve ondan aynı mesafeye - 50 - 100 mm - yerleştirilir.

İki dönüştürücüden gelen elektrik sinyalleri, iki kanallı bir dijital depolama osiloskopuna beslenir ve onun tarafından kaydedilir, ardından dönüştürücülerin özellikleri karşılaştırılır ve kalibre edilmiş PAE'nin parametreleri belirlenir. Kaynak: http://www.gosthelp.ru/text/RD0330099Trebovaniyakpreo.html

TAMAMLANDI: ATÖLYE VIOLETTA

VE VASILIEV DANIEL

Akustik emisyonlar(AE) - gerilmiş bir malzemenin deformasyonu sırasında elastik titreşimlerin (akustik dalgalar) ortaya çıkması ve yayılması olgusu. Kantitatif olarak AE, kontrol yüklemesi sırasında malzemenin ses radyasyonu tarafından belirlenen bir malzemenin bütünlüğü için bir kriterdir. Akustik emisyonun etkisi, yapısal arızanın ilk aşamasında kusur oluşumunu belirlemek için kullanılabilir.

(2) Mühendislik yapılarının ve yapılarının teşhisinin temel prensibi, çeşitli ses (ve ultrasonik) sensörlerden gelen bilgilerin pasif olarak toplanması ve yapının aşınma derecesinin daha sonra belirlenmesi için işlenmesidir.

Akustik emisyon kontrolünün amacı, yüzeydeki veya kap duvarının, kaynaklı bağlantının ve üretilmiş parça ve bileşenlerin hacmindeki süreksizliklerle ilişkili akustik emisyon kaynaklarını tespit etmek, koordinatları belirlemek ve izlemektir (izlemek).

İncelenen nesnelerin teknik durumunun akustik emisyon izlemesi, yalnızca yapıda, nesne malzemesindeki akustik emisyon kaynaklarının çalışmasını başlatan bir gerilimli durum oluşturulduğunda gerçekleştirilir. Bunu yapmak için nesne kuvvet, basınç, sıcaklık alanı vb. ile yüklemeye tabi tutulur. Yük tipinin seçimi, nesnenin tasarımına, çalışma koşullarına ve testlerin niteliğine göre belirlenir.

(3) Akustik emisyon kontrol yöntemi

Tahribatsız muayene (NDT), bir nesnenin özelliklerinin ve parametrelerinin kontrolüdür; bu sırada nesnenin kullanıma ve çalışmaya uygunluğunun bozulmaması gerekir.

Geleneksel tahribatsız muayene yöntemleri (ultrasonik, radyasyon, girdap akımı gibi), incelenen yapıya bir tür enerji yayarak geometrik düzensizlikleri tespit eder. Akustik emisyon farklı bir yaklaşım kullanır: birincisi, sinyal kaynağı harici bir kaynak değil, malzemenin kendisidir; yöntem pasiftir (ve diğer kontrol yöntemlerinin çoğu gibi aktif değildir). İkinci olarak, diğer yöntemlerden farklı olarak akustik emisyon, kusurların varlığıyla ilişkili statik homojensizlikleri değil, bir kusurun hareketini tespit eder; Akustik emisyon yöntemi gelişen ve dolayısıyla en tehlikeli kusurları tespit eder.

Bu yöntem, en küçük çatlakların bile büyümesini, kalıntı kırılmalarını, gaz veya sıvı sızıntılarını çok hızlı bir şekilde tespit etmenizi sağlar. Yani akustik emisyon üreten çok sayıda farklı süreç.

Akustik emisyon yönteminin teorisi ve uygulaması açısından bakıldığında, kesinlikle herhangi bir kusur kendi sinyalini üretebilir. Aynı zamanda sensörlere ulaşana kadar oldukça uzun mesafeler (onlarca metreye kadar) kat edebilir. Üstelik bir kusur yalnızca uzaktan tespit edilemiyor; aynı zamanda dalgaların farklı yerlerde bulunan sensörlere ulaşma zamanlarındaki farkı da hesaplayarak.

Çatlak büyümesi, inklüzyon kırılması, delaminasyon, korozyon, sürtünme, sıvı veya gaz sızıntısı vb. Bu teknoloji kullanılarak tespit edilebilecek ve verimli bir şekilde çalışılabilecek akustik emisyonlar üreten süreçlerin örnekleridir.

(4) Aşağıdaki şekil akustik emisyon testi yöntemini açıklayan bir çizim sunmaktadır.

Akustik emisyon yönteminin karakteristik özellikleri

Akustik emisyon yönteminin geleneksel tahribatsız muayene yöntemlerine göre başlıca avantajları şunlardır:

Yöntemin bütünlüğü Bu, bir nesnenin yüzeyine hareketsiz olarak monte edilen bir veya daha fazla sensör kullanılarak nesnenin tamamının izlenmesinin (% 100 kontrol) mümkün olduğu gerçeğinde yatmaktadır. Yöntemin bu özelliği, özellikle kontrollü bir nesnenin ulaşılması zor (erişilemez) yüzeyleri incelenirken kullanışlıdır.

Tahribatsız muayenenin tarama yöntemlerinden farklı olarak AE yöntemi test nesnesinin yüzeyinin dikkatli bir şekilde hazırlanmasını gerektirmez. Sonuç olarak, muayene ve sonuçları yüzeyin durumuna ve işleme kalitesine bağlı değildir. Sadece sensörlerin takıldığı yerlerde izolasyon kaplaması (varsa) çıkarılır.

Sadece gelişen kusurların tespiti ve kaydedilmesi kusurları boyuta (veya diğer dolaylı özelliklere - kusurların şekli, konumu, yönü) göre değil, kontrol edilen nesne için tehlike derecesine (dayanım üzerindeki etkisi) göre sınıflandırmayı mümkün kılar.

Yüksek performans Ultrasonik, radyografik, girdap akımı, manyetik vb. gibi geleneksel tahribatsız muayene yöntemlerinin performansından birçok kez üstündür.

Yöntemin mesafesi- operatörün incelenen nesneden önemli bir mesafede kontrol yapabilme yeteneği. Yöntemin bu özelliği, kritik büyük boyutlu yapıların, genişletilmiş veya özellikle tehlikeli nesnelerin hizmet dışı bırakılmadan ve personele zarar vermeden kontrolünde (izlenmesinde) etkin bir şekilde kullanılmasına olanak sağlar.

Çeşitli teknolojik süreçleri izleme ve bir nesnenin teknik durumunu değerlendirme yeteneği gerçek zamanda Bu, kontrol edilen nesnenin acil olarak yok edilmesini önlemenizi sağlar.

Maksimum verimlilik-maliyet oranı.

(5) Kullanım alanları

Akustik emisyon yöntemi, kritik endüstriyel tesislerin operasyonel döngüsünü düzenlemek ve genişletmek için büyük miktarda bilginin hızlı ve minimum maliyetle elde edilmesini mümkün kılar ve acil durum yıkımı ve felaket olasılığının tahmin edilmesine yardımcı olur. Akustik emisyon izleme yöntemi ayrıca malzemelerin, maddelerin ve yapıların çeşitli özelliklerini incelerken geniş olanaklar sağlar. Günümüzde akustik kontrol ve izleme kullanılmadan birçok kritik teknik tesisin oluşturulması ve güvenilir şekilde işletilmesi artık mümkün değildir.

AE kontrolünün ana uygulama alanları:

Petrol ve gaz ve kimya endüstrisi;

Boru haddeleme ve metalurji işletmeleri;

Termal ve nükleer enerji;

Demiryolu taşımacılığı;

Kaldırma yapıları;

Köprü yapıları;

Uzay Mühendisliği;

Beton ve betonarme yapılar.

Akustik emisyon yöntemi Gerilmiş bir malzemenin ani deformasyonu sırasında oluşan elastik dalgaların tespitine dayanan, malzemelerin tahribatsız muayenesi ve değerlendirilmesi için çok etkili bir araçtır. Bu dalgalar kaynaktan doğrudan sensörlere yayılır ve burada elektrik sinyallerine dönüştürülür. Akustik emisyon izleme cihazları bu sinyalleri ölçer ve ardından incelenen nesnenin tüm yapısının durumunun ve davranışının değerlendirildiği verileri görüntüler.

Kontrol yüklemesi sırasında malzemenin radyasyonu. Akustik emisyonun etkisi, yapısal arızanın ilk aşamasında kusur oluşumunu belirlemek için kullanılabilir. Ayrıca jeolojik kayaların sismik tehlike derecesini belirlemek için de kullanılabilir; bu durumda emisyon yapay olarak oluşturulabilir.

Mühendislik yapılarının ve yapılarının teşhisinin temel prensibi, çeşitli ses (ve ultrasonik) sensörlerden gelen bilgilerin pasif olarak toplanması ve yapının aşınma derecesinin daha sonra belirlenmesi için işlenmesidir.

Örnekler

Yüklü bir ağaç dalı kırılmaya başlamadan önce belirli bir gıcırtı sesi çıkarır ve AE sinyalinin ani bir darbesi gözlemlenir.

Bağlantılar

• G. A. Sobolev, A. V. Ponomarev, A. V. Koltsov, B. G. Salov, O. V. Babichev, V. A. Terentyev, A. V. Patonin, A. O. Mostryukov - “ELASTİK DARBELERDEN UYARI AKUSTİK EMİSYONU"
• Etkili Fizik - web arşivinden “Akustik Emisyon” kopyası

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Akustik emisyon” un ne olduğunu görün:

akustik emisyon-NDP. stres dalgalarının emisyonu ses emisyonu ultrasonik emisyon akustik radyasyon ultrasonik radyasyon sismoakustik radyasyon Kontrol (test) nesnesi tarafından akustik dalgaların emisyonu [GOST 27655 88] Kabul edilemez,... ...

Akustik emisyonlar- dış etkilerin (mekanik etki, ısıtma, soğutma, aydınlatma vb.) etkisi altında katı veya sıvı cisimlerden sesin salınması (yayılması, oluşması) süreci ... Rusya'nın işgücünün korunması ansiklopedisi

akustik emisyon- 2.1 akustik emisyon; AE (akustik emisyon): Katıların iç yapısının yeniden yapılandırılması sırasında ortaya çıkan elastik dalgaların veya aynı şekilde oluşan geçiş dalgalarının emisyonundan oluşan bir olay sınıfı. Not Akustik…

Akustik emisyon (AE)- 1.1. Akustik emisyon (AE) Ndp. Gerilme dalgası emisyonu, ses emisyonu, ultrasonik emisyon, akustik radyasyon, ultrasonik radyasyon, sismik akustik radyasyon D. Schallemission (SE) E. Akustik emisyon (AE) Radyasyon... ... Normatif ve teknik dokümantasyon açısından sözlük referans kitabı

Akustik emisyon Akustik emisyon. Bir malzemenin bütünlüğüne ilişkin, yükleme altındaki malzemenin ses yayılımı ile belirlenen bir kriter. Akustik emisyonlar kusurların oluşması veya başlangıçtaki arıza ile belirlenebilir. (Kaynak: “Metaller... Metalurji terimleri sözlüğü

akustik emisyon- çeşitli fiziksel işlemler sırasında, örneğin dış mekanik yükler altında metalde çatlakların başlaması ve gelişmesi sırasında katı bir cisim tarafından ses dalgalarının yayılması; tescil edilebilir ve niteliksel bir özellik olarak hizmet edebilir... ... Ansiklopedik Metalurji Sözlüğü

malzemenin akustik emisyonu- Malzeme yapısının dinamik yerel yeniden yapılandırılmasının neden olduğu akustik emisyon [GOST 27655 88] Konular: akustik ölçümler EN malzemenin akustik emisyonumateryal akustik emisyon DE Werkstoffsschallemission ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

akustik sürtünme emisyonları- Katı cisimlerin yüzeylerinin sürtünmesinden kaynaklanan akustik emisyon [GOST 27655 88] Konular: akustik ölçümler EN sürtünme sürtünme akustik emisyonunun akustik emisyonu DE Reibungsschallemission ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

akustik sızıntı emisyonu- Sıvı veya gazın test nesnesinin kesintisiz bir süreksizliğinden akışı sırasında hidrodinamik ve/veya aerodinamik olayların neden olduğu akustik emisyon. [GOST 27655 88] Konular: akustik ölçümler EN kaçağı akustik emisyon DE ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

sıvı ve/veya gaz sızıntısının akustik emisyonu- Sıvı veya gazın test nesnesinin kesintisiz bir süreksizliğinden akışı sırasında hidrodinamik ve/veya aerodinamik olayların neden olduğu akustik emisyon. [GOST 27655 88] [Tahribatsız muayene sistemi. Türler (yöntemler) ve teknoloji... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

Kitabın

• Kompozit malzemelerin mekaniği. Laboratuvar çalışması ve pratik dersler, V.V. Nosov. Kılavuz, sınıflandırma, yapı, üretim teknolojisi, kalite kontrol, deformasyon süreçlerinin modellenmesi ve...
• Kompozit malzemelerin mekaniği Laboratuvar çalışması ve pratik alıştırmalar Ders Kitabı, V. Nosov.Kılavuz, laboratuvar çalışmalarını ve sınıflandırma, yapı, üretim teknolojisi, kalite kontrol, deformasyon süreçlerinin modellenmesi ve ...

Akustik emisyon (AE) - test nesnesi tarafından akustik dalgaların emisyonu (GOST 27655-88). Bu tanım çok çeşitli olguları kapsar.

Maddelerin, malzemelerin, nesnelerin yanı sıra tahribatsız muayene ve teknik teşhis (TD ve NDT) için kullanılan fiziksel bir fenomen olarak akustik emisyon, çeşitli doğrusal olmayan olayların meydana gelmesi sırasında bir nesneden akustik dalgaların emisyonudur. süreçler: bir katının yapısının yeniden yapılandırılması sırasında türbülans, sürtünme, şok vb.

AE testinin amaçları, yüzeydeki veya kap duvarı hacmindeki, kaynaklı bağlantı ve üretilen parça ve bileşenlerdeki süreksizliklerle ilişkili akustik emisyon kaynaklarının tespiti, koordinatlarının belirlenmesi ve izlenmesidir (izlenmesi).

AE yönteminin fiziksel temeli, katı ortamın plastik deformasyonu, kusurların gelişimi, sürtünme ve sıvı ve gazlı ortamın dar deliklerden - kusurlardan geçişi sırasında akustik radyasyondur. Bu süreçler kaçınılmaz olarak, süreçlerin gidişatını ve parametrelerini değerlendirebilecek dalgalar üretir.

AE yöntemi, bir kusur tehlikesinin derecesini değerlendirmenize, bir nesnenin statik gücü, yıkıma yakınlığı hakkında bilgi edinmenize ve nesnenin güvenli çalışma süresini belirlemenize olanak tanır. AE yöntemi dinamikleri, deformasyon süreçlerini, yıkımı, yapının yeniden yapılandırılmasını, kimyasal reaksiyonları, radyasyonun madde ile etkileşimini vb. gözlemlemenize ve incelemenize olanak tanır.

Fiziksel kaynağa bağlı olarak AE olayını aşağıdaki türlere ayırmak gelenekseldir.

1. Bir malzemenin akustik emisyonu - malzemenin yapısının yerel dinamik yeniden yapılandırılmasının neden olduğu akustik emisyon.

2. Bir sızıntının akustik emisyonu - bir sıvı veya gaz, test nesnesinin kesintisiz bir süreksizliğinden aktığında hidrodinamik ve/veya aerodinamik olayların neden olduğu akustik emisyon.

3. Akustik sürtünme emisyonu - katı cisimlerin yüzeylerinin sürtünmesinden kaynaklanan akustik emisyon.

4. Faz dönüşümleri sırasında akustik emisyon - madde ve malzemelerdeki faz dönüşümleriyle ilişkili akustik emisyon.

5. Manyetik akustik emisyon - malzemelerin mıknatıslanmasının tersine çevrilmesi sırasında ses dalgalarının emisyonu ile ilişkili akustik emisyon.

6. Radyasyon etkileşiminin akustik emisyonu - radyasyonun maddeler ve malzemelerle doğrusal olmayan etkileşiminden kaynaklanan akustik emisyon.

Listelenen AE türlerinden ilk üç tür, endüstriyel tesislerin izlenmesinde en büyük uygulamayı bulmuştur.

Nesnelerin AE izlemesi yalnızca yapıda, nesne malzemesindeki AE kaynaklarının çalışmasını başlatan bir gerilimli durum oluşturulduğunda veya mevcut olduğunda gerçekleştirilir. Bunu yapmak için nesne kuvvet, basınç, sıcaklık alanı vb. ile yüklemeye tabi tutulur. Ürünle temas halindeki piezoelektrik dönüştürücüler (Şekil 6.) elastik dalgalar alır ve kaynaklarının (kusur) yerinin belirlenmesini mümkün kılar.

Teşhis amaçlı akustik emisyonun ana kaynakları ve endüstriyel tesislerin teknik durumunun NDT'si plastik deformasyon ve çatlak büyümesidir.

1 - kontrolün amacı;

2 - dönüştürücüler;

3 - amplifikatör;

4 - göstergeli bilgi işlem ünitesi

Şekil 6. AE kontrol devresi

Yük tipinin seçimi, nesnenin tasarımına, çalışma koşullarına ve testlerin niteliğine göre belirlenir.

AE kaynakları

Bir nesnedeki çatlak gelişim sürecini değerlendirmek için kullanılan AE sinyalinin ana parametreleri şunlardır:

Toplam AE sayısı N - kayıt süresi boyunca AE elektrik sinyalinin kayıtlı emisyonlarının sayısı;

Akustik emisyon sayım oranı N, birim zaman başına AE sinyalinin kaydedilen emisyonlarının sayısıdır;

Akustik emisyon aktivitesi N Σ - birim zaman başına kaydedilen akustik emisyon darbelerinin sayısı;

Akustik emisyon enerjisi E AE, AE kaynağı tarafından salınan ve malzemede ortaya çıkan dalgalar tarafından aktarılan akustik enerjidir;

AE sinyalinin genliği U m, AE sinyalinin maksimum değeridir. Akustik darbenin genliği için ölçü birimi bir metredir ve elektrik darbesi için ölçüm birimi volttur.

a) Plastik deformasyon sırasında AE

AE parametreleri ile malzemelerin mekanik özellikleri arasındaki ilişki, standart çekme numunelerinin test edilmesiyle kurulur.

Çoğu metal için maksimum aktivite, sayım oranı ve etkin AE değeri akma gerilimi ile örtüşür, bu da akma geriliminin AE parametreleri kullanılarak ölçülmesini mümkün kılar. Plastik deformasyonu etkileyen faktörler aynı zamanda AE parametrelerini de bir dereceye kadar etkiler.

Akma noktasına yakın mekanik gerilimler altında çelikte AE sinyallerinin üretilmesi, karbon içeriği tarafından belirlenir ve bu da karbür oluşum süreçlerinin gelişimi (temperleme sıcaklığı) ile ilişkilidir.

Silikon içermeyen çelikler için maksimum AE, 3000C'de temperlemeye karşılık gelir. Karbür oluşum süreçlerini geciktiren silikon, maksimum AE'yi daha yüksek tavlama sıcaklıklarına doğru kaydırır.

Çeşitli malzemelerin pürüzsüz numuneleri için AE sayım oranının (ve diğer parametrelerin) etkin değerinin bağımlılık eğrileri farklılık gösterir. Ancak AE ile deformasyon süreci arasında bazı doğal bağlantılar tanımlanabilir.

Tane boyutu küçüldükçe çok sayıda dislokasyonun birikmesi için yeterli alan olmadığından kümedeki dislokasyon sayısı azalır. Etkin voltajlar azalır, bu da AE darbelerinin enerjisini azaltır ve tane boyutu küçüldükçe bir AE kaynağının tespit edilme olasılığını azaltır. Bu iki rakip mekanizmanın etkisi, AE darbelerinin sayısının tane boyutuna bağımlılığında bir maksimumun ortaya çıkmasına yol açar.

b) Çatlak büyümesi sırasında AE

En büyük tehlike çatlak benzeri kusurlardır; Çoğu durumda çatlakların yayılması nedeniyle kazalar ve yıkımlar meydana gelir. Crack geliştirme hiyerarşik, çok aşamalı bir süreçtir. Parametreleri AE sinyal parametrelerinde görüntülenir. Bir çatlağın oluşumu ayrı bir AE darbesi üretir ve bunun gelişimine bir AE sürecinin oluşumu eşlik eder.

Gevrek çatlak sıçramaları, sünek kırılma ve plastik deformasyon, birincil unsurları tek AE darbeleri olan rastgele darbe süreçleridir.

2a uzunluğunda bir çatlağa sahip ince bir plaka için, düzgün bir çekme gerilmesi a'da gerilme yoğunluk faktörü şu şekildedir:

AE darbelerinin sayısı ve buna bağlı olarak toplam AE - N, boyutu stres yoğunluk faktörü K tarafından belirlenen, plastik olarak deforme olabilen hacimdeki temel kaynakların sayısıyla orantılıdır. Toplam AE – N'nin, stres yoğunluğu faktörü K:

burada m, malzemelerin özellikleri ve tahribat (çatlak) gelişme hızı ile ilişkili bir parametredir; test koşullarının c-katsayısı.

c) Döngüsel yükleme altında AE.

Nesnelerin statik ve döngüsel yüklemesi altındaki AE parametreleri önemli ölçüde farklılık gösterir. Döngüsel yükleme sırasında AE'nin bir özelliği, ilk yükten sonra sonraki her yükte AE darbelerinin sayısında ve genliklerinde hızlı bir azalmadır. Bunun nedeni yorulma çatlağının gelişimi sırasında malzeme adaptasyonunun strese etkisinin ortaya çıkmasıdır.

Düşük çevrimli yorulma için toplam AE sayısının çevrim sayısına bağımlılığının tipik bir eğrisi Şekil 1'de gösterilmektedir. 7. Yorgunluk çatlağı büyümesinde bir takım aşamalar ayırt edilebilir. İlk yükleme sırasında yaklaşık 104 emisyon kaydedildi. Sonraki her yükleme döngüsünde, emisyonların sayısı bir ila iki büyüklük düzeyinde azalır. 5 ... 7 yükleme döngüsünden sonra, AE sinyallerinin genliği (enerjisi) o kadar azalır ki AE sinyalleri artık ekipman tarafından kaydedilmez. Ancak çatlak büyümeye devam ettikçe hasar yavaş yavaş birikir (BC bölümü).

Bir nesnede hasar birikiminin belirli aşamalarında, gerilimin yeniden dağıtımı ve hızlandırılmış çatlak büyümesi meydana gelir (CD ve EF bölümleri). Makroskobik bir çatlağın oluşumu, AE kaynağının (D yakınındaki bölge) aktivasyon periyoduna bağlanabilir. Aşama 3'teki toplam AE'nin bağımlılığı (CD bölümü), AE yönteminin bir çatlağın oluşumunu tespit etme ve kontrol edilen nesnedeki herhangi bir değişikliği başka herhangi bir yöntemle tespit etmenin imkansız olduğu koşullarda gelişimini izleme yeteneğini gösterir.

Makroskobik bir çatlağın oluşmasından sonra, çatlağın ön tarafının malzemeye doğru önemli bir ilerlemesi olmadan yavaş gelişimi başlar (kesit DE). Bu süre, genliği küçük olan ve genellikle 20 ... 30 μV'lik bir ayrım eşiğinde AE ​​ekipmanı tarafından kaydedilmeyen AE darbelerine karşılık gelir. Yorulma çatlağının (FC) nispeten yavaş büyümesi 1,0 mm boyutuna kadar meydana gelir.

Döngüsel yükleme parametreleri korunduğunda, elastik dalgaların aktif ve oldukça güçlü radyasyonu eşliğinde, ağırlıklı olarak viskoz kırılma mekanizmasına sahip bir çatlağın hızlandırılmış gelişimi gelecekte başlar. Çatlak büyümesinin bu bölümü EF bölümüne karşılık gelir.

200 400 600 800 1000 p, döngüler

Şekil 7. Yorulma çatlağı büyümesi sırasında toplam AE sayısının yükleme çevrimi sayısına bağımlılığı

Çatlak büyümesinin bu aşaması, ya çatlağın nesnenin tüm kalınlığı boyunca büyümesiyle ya da çatlak kritik bir boyuta ulaştıktan sonra gevrek kırılmayla sona erer. Her durumda, EF bölümü nesnenin yaklaşmakta olan yıkıcı yıkımını veya arızasını değerlendirmek için kullanılabilir.

Ana çatlağın hızlandırılmış büyümesine karşılık gelen AE kaynağına, katastrofik olarak aktif kaynak adı verilir.

Ultrasonik dalgaların gelişimi sırasında akustik emisyonun eşlik ettiği iki grup süreç ortaya çıkar:

1) plastik deformasyon (herhangi bir nitelikteki dislokasyon kaynaklarının çalışması, dislokasyonların hareketi, dislokasyon komplekslerinin parçalanması, dislokasyon birikimlerinin çeşitli sınırlar boyunca kırılması, vb.);

2) sürekli bir malzemede tutarlı mikro çatlakların bir sonucu olarak çatlakların büyümesi.

AE kaynakları aktivite derecesine göre 4 sınıfa ayrılmaktadır (Tablo 1).

Yorulma testleri sırasındaki bazı durumlarda, yorulma çatlağının düzgün büyümesi sırasında sinyal emisyonunun çevrimdeki maksimum yüklerde değil, bazı ara değerlerde meydana geldiği not edilebilir.

Akustik emisyon kaynaklarının koordinatları, sinyallerin kontrol edilen nesnenin yüzeyinde bulunan dönüştürücülere ulaşma zamanlarındaki farktan hesaplanır.

AE teşhis ekipmanı

AE cihazları tek kanallı ve çok kanallı olarak ikiye ayrılır.

Kullanım yöntemine göre ayrılırlar: sabit, mobil (teknik hareket araçlarına monte edilmiş), taşınabilir.

Uygulama alanına göre: evrensel, uzmanlaşmış.

İşlevsel amacına ve uygulamanın karmaşıklığına bağlı olarak: endüstriyel kullanıma yönelik cihazlar, laboratuvar ve endüstriyel kullanıma yönelik çok işlevli cihazlar, AE kontrol sistemleri.

Kurulumlar, AE sinyallerinin alınması, güçlendirilmesi, işlenmesi ve analiz edilmesine yönelik bir komplekstir.

AE cihazlarının özellikleri: bağımsız kanal sayısı - 64'e kadar; standart frekans aralığı - 10... 2000 kHz; kontrol performansı - kanal başına en az 20.000 AE olayı; AE darbe genliği kayıt aralığı 16.100 dB; yüksek verimli dijital programlanabilir alçak geçişli ve yüksek geçişli filtrelerden oluşan kütüphane; Güçlü sinyal analiz araçları Kalibrasyon ve kendi kendini test etme amacıyla her sensör için yerleşik radyasyon modu.

Akustik emisyon kaynakları

Neredeyse tüm malzemeler yok edildiğinde bir ses çıkarırlar (“kalay çığlığı”, 19. yüzyılın ortalarından beri bilinen, kırılan tahta, buz vb. çatırtı sesi), yani kulak tarafından algılanan akustik dalgalar yayarlar. Çoğu yapısal malzeme (örneğin, birçok metal ve kompozit malzeme), arızalanmadan çok önce yüklendiğinde spektrumun ultrasonik (duyulamayan) kısmında akustik titreşimler yaymaya başlar. Bu dalgaların incelenmesi ve kaydedilmesi özel ekipmanların oluşturulmasıyla mümkün oldu. Bu yöndeki çalışmalar özellikle 20. yüzyılın 60'lı yıllarının ortalarından itibaren yoğun bir şekilde gelişmeye başladı. özellikle kritik teknik nesnelerin kontrol edilmesi ihtiyacı nedeniyle: nükleer reaktörler ve nükleer santrallerin boru hatları, roket gövdeleri vb.

Akustik emisyon (emisyon - emisyon, nesil), dış veya iç faktörlerin etkisi altında durumundaki bir değişikliğin neden olduğu bir ortamda elastik dalgaların oluşmasını ifade eder. Akustik emisyon yöntemi bu dalgaların analizine dayanır ve akustik izlemenin pasif yöntemlerinden biridir. GOST 27655-88 “Akustik emisyon” uyarınca. Terimler, tanımlar ve gösterimler” Akustik emisyonun (AE) uyarılma mekanizması, test nesnesinde meydana gelen bir dizi fiziksel ve (veya) kimyasal işlemdir. İşlemin türüne bağlı olarak AE aşağıdaki türlere ayrılır:

· Bir malzemenin yapısının dinamik yerel yeniden yapılanmasından kaynaklanan AE;

· Yüklerin uygulandığı yerlerde ve birleşme elemanlarının uyumunun oluştuğu bağlantılarda katı cisimlerin yüzeylerinin sürtünmesinden kaynaklanan sürtünme AE;

· Bir sızıntıdan akan bir sıvı veya gazın, sızıntının duvarları ve çevredeki hava ile etkileşiminden kaynaklanan sızıntı AE;

· Korozyon proseslerine eşlik edenler de dahil olmak üzere ilgili reaksiyonların meydana gelmesinden kaynaklanan kimyasal veya elektriksel reaksiyonlar sırasında AE;

· sırasıyla malzemeler yeniden mıknatıslandığında (manyetik gürültü) veya iyonlaştırıcı radyasyonla etkileşimin bir sonucu olarak ortaya çıkan manyetik ve radyasyon AE;

· Madde ve malzemelerdeki faz dönüşümlerinden kaynaklanan AE.

Dolayısıyla AE, katılarda ve yüzeylerinde meydana gelen hemen hemen tüm fiziksel işlemlere eşlik eden bir olgudur. Küçüklüklerinden dolayı, özellikle kristal kafesin kusurlarının (dislokasyonlarının) hareketi sırasında moleküler düzeyde ortaya çıkan AE olmak üzere bir dizi AE tipini kaydetme olasılığı, ekipmanın hassasiyeti ile sınırlıdır, bu nedenle uygulamada Petrol ve gaz endüstrisi tesisleri de dahil olmak üzere çoğu endüstriyel tesisin AE izlemesinde ilk üç tip AE kullanılır. AE sürtünmesinin gürültü yarattığı, sahte kusurların oluşmasına yol açtığı ve AE yönteminin kullanımını zorlaştıran ana faktörlerden biri olduğu unutulmamalıdır. Ek olarak, birinci tip AE'den yalnızca gelişen kusurlardan gelen en güçlü sinyaller kaydedilir: çatlak büyümesi sırasında ve malzemenin plastik deformasyonu sırasında. İkinci durum, AE yöntemine büyük pratik önem verir ve teknik teşhis amaçlı yaygın kullanımını belirler.

AE testinin amacı, test nesnesinin yüzeyindeki veya duvar hacmindeki, kaynaklı bağlantı ve üretilen parça ve bileşenlerdeki süreksizliklerle ilişkili akustik emisyon kaynaklarını tespit etmek, koordinatları belirlemek ve izlemektir (izlemek). AE kaynaklarının neden olduğu tüm belirtiler, teknik olarak mümkünse, diğer tahribatsız muayene yöntemleriyle değerlendirilmelidir.

AE sinyal türleri

Endüstriyel seri ekipman tarafından kaydedilen AE, sürekli ve ayrık olarak ikiye ayrılır. Sürekli AE, yüksek sinyal tekrarlama oranına sahip sürekli bir dalga alanı olarak kaydedilirken ayrık AE, gürültü seviyesini aşan bir genliğe sahip ayrı, ayırt edilebilir darbelerden oluşur. Sürekli, metalin plastik deformasyonuna (akışına) veya çatlakların ani büyümesine bağlı olarak sıvı veya gazın sızıntılardan akışına karşılık gelir.

Ayrı bir AE'nin radyasyon kaynağının boyutu küçüktür ve yayılan dalgaların uzunluğuyla karşılaştırılabilir. Bir malzemenin yüzeyinde veya içinde bulunan ve küresel dalgalar veya diğer türde dalgalar yayan yarı noktalı bir kaynak olarak düşünülebilir. Dalgalar bir yüzeyle (iki ortam arasındaki arayüz) etkileşime girdiğinde yansıtılır ve dönüştürülür. Malzemenin hacimleri içinde yayılan dalgalar, zayıflama nedeniyle hızla zayıflayacaktır. Yüzey dalgaları mesafeye bağlı olarak hacim dalgalarından çok daha az zayıflar, bu nedenle ağırlıklı olarak AE alıcıları tarafından kaydedilirler.

Bir AE kaynağından gelen bir sinyalin kaydı, sabit veya değişken düzeydeki gürültüyle aynı anda gerçekleştirilir (Şekil 10.1). Gürültü, AE kontrolünün etkinliğini azaltan ana faktörlerden biridir. Görünümlerine neden olan çeşitli nedenlerden dolayı sesler aşağıdakilere göre sınıflandırılır:

· üretim mekanizması (kaynak kaynağı) - akustik (mekanik) ve elektromanyetik;

· gürültü sinyali türü - darbeli ve sürekli;

· kaynak konumları - harici ve dahili. Nesnelerin AE testi sırasındaki ana gürültü kaynakları şunlardır:

· bir kap, kap veya boru hattı doldurulduğunda içindeki sıvının sıçraması;

· Yüksek yükleme hızında hidrodinamik türbülans olgusu;

· nesne ile destekler veya süspansiyon arasındaki temas noktalarında ve esnek bağlantılarda sürtünme;

· pompaların, motorların ve diğer mekanik cihazların çalıştırılması;

· elektromanyetik girişimin etkisi;

· çevresel etki (yağmur, rüzgar, vb.);

· AE dönüştürücünün kendi termal gürültüsü ve amplifikatörün (ön amplifikatör) giriş aşamalarının gürültüsü.

Gürültüyü bastırmak ve faydalı sinyali izole etmek için genellikle iki yöntem kullanılır: genlik ve frekans. Genlik, altında AE sinyallerinin ekipman tarafından kaydedilmediği sabit veya değişken bir ayrım eşiği seviyesinin oluşturulmasından oluşur. Gürültü varlığında sabit bir seviyede sabit bir eşik ayarlanır, değişken bir seviyede ise değişken bir eşik ayarlanır. Genel gürültü seviyesinin izlenmesiyle otomatik olarak ayarlanan kayan eşik, sabit olanın aksine, gürültü sinyallerinin bir kısmının AE sinyali olarak kaydedilmesini hariç tutar.

Şekil 1. Kaydedilen AE sinyalinin gürültü arka planına karşı genel diyagramı:

1 - salınımlar; 2 - kayan eşik; 3 - kayan eşik dikkate alınmadan salınımlar; 4 - gürültü

Şekil 10.2.Ekipmanın amplifikasyon yolunun çıkışındaki AE sinyalinin genel görünümü:

1 - salınımlar; 2 - zarf; - genlik eşik değeri; - k'inci darbenin genliği

Frekans gürültüsünü bastırma yöntemi, AE alıcıları tarafından alınan sinyalin düşük ve yüksek frekans filtreleri (LPF/HPF) kullanılarak filtrelenmesinden oluşur. Bu durumda, filtreleri ayarlamak için, testten önce ilk olarak karşılık gelen gürültünün frekansı ve seviyesi değerlendirilir.

Sinyal filtrelerden ve amplifikasyon yolundan geçtikten sonra, kontrol edilen ürünün yüzeyindeki dalgaların dönüşümüyle birlikte, AE kaynağının başlangıç ​​darbelerinde daha fazla bozulma meydana gelir. Şekil 10.2'de gösterildiği gibi iki kutuplu salınım karakteri kazanırlar. Sinyallerin işlenmesi ve bunların bilgilendirici bir parametre olarak kullanılmasına ilişkin diğer prosedür, çeşitli üreticilerin ilgili ekipmanlarında kullanılan veri toplama ve bunların sonradan işlenmesi için bilgisayar programları tarafından belirlenir. Olayların sayısını ve genliklerini belirlemenin doğruluğu yalnızca bunların kaydedilme olasılığına (ekipmanın çözünürlüğü) değil, aynı zamanda kayıt yöntemine de bağlı olacaktır.

Örneğin, sinyal zarfı darbelerini seviyenin üzerinde kaydederseniz dört darbe kaydedilir ve salınım miktarını aynı seviyenin üzerinde kaydederseniz dokuz darbe kaydedilir. Bir darbe, çalışma aralığında frekansı olan, zarfı darbenin başlangıcında eşiği yukarıya doğru ve darbenin sonunda aşağıya doğru geçen bir dalga dizisi olarak anlaşılmaktadır.

Bu nedenle kayıtlı darbelerin sayısı donanım ayarlarına bağlı olacaktır: olayın sonu için zaman aşımı değeri. Zaman aşımı yeterince büyükse, örneğin dört darbe kaydedilebilir; küçükse, seviyenin üzerindeki tüm salınımlar (Şekil 10.2'de sekiz) darbe olarak kaydedilebilir. Özellikle AE sinyallerinin genliği gürültü seviyesiyle karşılaştırılabilir olduğunda, sinyal frekansı bant genişliği ve ayrım seviyesinin kullanılmasıyla da büyük hatalar ortaya çıkabilir.

AE kontrol sonuçlarının değerlendirilmesi.

Alınan sinyallerin işlenmesinden sonra izleme sonuçları, tanımlanmış (yanlış kusurları dışlamak için) ve sınıflandırılmış AE kaynakları şeklinde sunulur. Sınıflandırma, AE sinyallerinin aşağıdaki temel parametreleri kullanılarak gerçekleştirilir:

· akustik emisyonun toplam sayısı - gözlem zaman aralığı boyunca belirlenen ayrım seviyesinin (eşik) üzerindeki kayıtlı AE darbelerinin sayısı;

· akustik emisyon aktivitesi - birim zaman başına kayıtlı AE darbelerinin sayısı;

· akustik emisyon sayım oranı - akustik emisyonun toplam sayısının gözlem zaman aralığına oranı;

· akustik emisyon enerjisi - bir AE kaynağı tarafından salınan ve malzemede ortaya çıkan dalgalar tarafından aktarılan enerji;

· Akustik emisyon sinyallerinin genliği, darbe süresi, bir AE olayının yükselme süresi.

Plastik deformasyon sırasında AE'lerin toplam sayısı ve aktivitesi, deforme olan malzemenin hacmiyle orantılıdır. Çatlak gelişimi sırasında AE sinyallerinin ve enerjisinin genliği, büyüme hızı ve belirli bir bölgedeki maksimum gerilimlerle doğru orantılıdır.

AE kaynaklarını sınıflandırırken konsantrasyonları, kontrol edilen nesnenin yükleme parametreleri ve zamanı da dikkate alınır.

PB 03-593-03 “Gemilerin, aparatların, kazanların ve proses boru hatlarının akustik emisyon testlerinin düzenlenmesi ve yürütülmesine ilişkin kurallar” uyarınca tanımlanmış ve tanımlanmış AE kaynaklarının dört sınıfa ayrılması tavsiye edilir:

· Birincisi, gelişiminin dinamiklerini analiz etmek için kayıtlı pasif bir kaynaktır;

· ikincisi, diğer yöntemlerin kullanılmasıyla ek kontrol gerektiren aktif bir kaynaktır;

· üçüncüsü, durumun gelişiminin izlenmesini ve olası bir yük hafifletmeye hazırlanmak için önlemler alınmasını gerektiren kritik derecede aktif bir kaynaktır;

· dördüncü - yükün anında sıfıra veya kaynağın aktivitesinin ikinci veya üçüncü sınıf seviyeye düştüğü bir değere düşürülmesini gerektiren, yıkıcı derecede aktif bir kaynak.

AE'yi karakterize eden çok sayıda parametre dikkate alındığında, kaynakların ilgili sınıfa atanması, bir dizi parametreyi dikkate alan bir dizi kriter kullanılarak gerçekleştirilir. Kriterlerin seçimi, kontrol edilen nesnelerin malzemelerinin mekanik ve akustik emisyon özelliklerine bağlı olarak PB 03-593-03'e göre gerçekleştirilir. Kriterler aşağıdakileri içerir:

· genlik, darbe genliklerinin (bir kaynaktan en az üç) kaydedilmesine ve bunların malzemedeki bir çatlağın büyümesine karşılık gelen eşiği () aşma değeriyle karşılaştırılmasına dayanır. Belirleme, ön deneylerde malzemenin numuneler üzerinde incelenmesini gerektirir;

· integral, her kayıt aralığında AE kaynaklarının etkinliğinin değerlendirilmesinin bu kaynakların göreceli gücüyle karşılaştırılmasına dayanır. Bu durumda, ön çalışmalarda katsayı değerinin belirlenmesinin gerekli olduğunu belirlemek için;

· yerel-dinamik, basınç tutma aşamalarında konum olaylarının AE'lerinin sayısındaki bir değişikliği ve artan nesne yüküyle birlikte konumlanan olayın enerjisindeki veya kare genliğindeki değişikliklerin dinamiklerini kullanır. Bu kriter, yapısı ve malzeme özellikleri kesin olarak bilinmeyen nesnelerin durumunun değerlendirilmesinde kullanılır. Bu durum, özellikle sahada teşhis yapılırken bu kriteri pratikte önemli kılmaktadır;

· AE kaynağını türüne ve derecesine göre sınıflandıran integral-dinamik. Kaynağın türü, gözlem aralığı boyunca AE sinyallerinin genliğine bağlı olarak enerji salınımının dinamikleri tarafından belirlenir. Bir kaynağın sıralaması, konsantrasyon katsayısı C ve toplam enerjisi hesaplanarak belirlenir. Konsantrasyon katsayısını hesaplamak için AE kaynağının ortalama yarıçapını belirlemek gerekir. Aynı zamanda değerin akustik emisyon cihazları tarafından belirlenmemesi bu kriterin pratikte uygulanmasını engellemektedir;

· Bölge konumu için tasarlanan ve izlenen malzemelerin özelliklerinin bir ön çalışmasını içeren ve test nesnesini bir akustik kanal olarak dikkate alan AE parametrelerinin izin verilen değerleri hakkında bilgi gerektiren ASME kod kriterleri.

MONPAC teknolojisi, AE kaynaklarının “Force Index” ve “Historical Index” değerlerine göre sınıflandırılmasını sağlar. Sınıf, bu endekslerin değerine bağlı olarak düzlemsel bir diyagramla belirlenir. Bu sınıflandırma, PAS (Physical Acoustics Corporation) ekipmanı kullanılarak MONPAC teknolojisinde kullanılır.

Genellikle sızıntı tespiti sırasında izlenen sürekli AE kriterlerine göre durum şu şekilde sınıflandırılır:

· sınıf 1 - sürekli AE'nin yokluğu;

· sınıf 4 - sürekli AE'nin kaydı.

AE etkisinin oluşması için enerjinin açığa çıkması gerekir. Hem plastik deformasyon hem de çatlakların oluşumu ve büyümesi de dahil olmak üzere, yapısının dinamik yerel yeniden yapılandırılmasının neden olduğu bir malzemenin AE radyasyon modelleri, ilgili numunelerin mekanik gerilimi altında incelenir.

Kural olarak, plastik deformasyon sırasındaki AE, gürültüye benzer şekilde sürekli bir radyo sinyali biçiminde olan sürekli tipte bir emisyondur. AE sürecini karakterize etmek için genellikle akustik emisyon değeri kullanılır - hem darbe sayısını hem de bunların genliğini hesaba katan, aktivitenin çarpımı veya sayma hızı ve birim zaman başına sinyallerin ortalama genliği ile orantılı bir parametre. Çoğu metal için plastik deformasyon sırasında maksimum aktivite, sayım oranı ve AE'nin etkin değeri akma gerilimi ile örtüşür.

Şekil 10.3, gerilim ()-gerinim () diyagramı ile birlikte pürüzsüz numunelerin gerilmesi sırasındaki etkin AE () değerinin bağımlılığını göstermektedir. Bağımlılık 1, Armco demir ve düşük karbonlu çeliğe (%0,015'e kadar karbon içeriğine sahip) karşılık gelir ve dişin (platform) akma bölgesinde maksimuma sahip sürekli bir AE'yi temsil eder. Bağımlılık 2, karbür içeren yapısal karbon çeliği için tipiktir ve sürekli AE'ye ek olarak, perlit çeliğindeki sementit plakaların tahrip edilmesiyle ilişkili ayrı yüksek genlikli darbeleri içerir.

Şekil 10.3.Stres () - gerinim () diyagramı ile birlikte AE (U) etkin değerinin düzgün numunelerin gerilimine bağlılığı

Diş bölgesindeki maksimum AE aktivitesi ve akma platosu, plastik deformasyona geçiş sırasında kristal kafesin kusurlarının (dislokasyonlarının) büyük oluşumu ve hareketi ve yapıda geri dönüşü olmayan değişikliklerin birikmesi ile açıklanır. Daha sonra yeni oluşan çıkıkların hareketi mevcut olanlarla sınırlı olduğundan aktivite azalır. Tekrarlanan yüklemelerde Kaiser etkisi adı verilen bir “geri dönülemezlik” etkisi ortaya çıkar. Bu, ekipmanın sabit bir hassasiyet seviyesinde kısa bir süre sonra tekrarlanan yüklemelerde, daha önce elde edilen yük seviyesi aşılana kadar AE'nin kaydedilmemesi gerçeğinde yatmaktadır. Aslında AE sinyalleri yüklemenin en başından itibaren ortaya çıkar ancak büyüklükleri o kadar küçüktür ki ekipmanın hassasiyet seviyesinin altındadır. Aynı zamanda, uzun bir süre sonra tekrarlanan yüklemelerde AE, daha önce elde edilenden daha düşük bir yük seviyesinde kaydedilir. Felicita etkisi olarak adlandırılan bu etki, yük kaldırıldığında dislokasyonların ters yönde hareket etmesiyle açıklanmaktadır.

En büyük tehlike, gelişimi çoğu durumda kazalara ve yapısal yıkıma yol açan çatlak benzeri kusurlardır. Bir çatlağın oluşumu ve büyümesi aniden meydana gelir ve buna karşılık gelen genliğin çeşitli ayrı darbeleri eşlik eder. Hem doğal çatlaklara hem de yapay kesiklere sahip malzemelerde, nesne çalışma veya test yükleriyle yüklendiğinde, kusurun ucunda gerilim yoğunlaşması meydana gelir. Lokal gerilim malzemenin akma noktasına ulaştığında bir plastik deformasyon bölgesi oluşur. Bu bölgenin hacmi, bu gerilimlerin yoğunluk faktörü ile karakterize edilen gerilim seviyesiyle orantılıdır. İLE. Lokal gerilimler çekme mukavemetini aştığında, bir mikro kırılma meydana gelir; kusurun uzunluğunda ani bir artış ve buna bir AE darbesi eşlik eder. Darbe sayısı N arttıkça büyür İLE. Toplam AE'nin bağımlılığı N stres yoğunluğu faktöründen İLE benziyor

Çatlak büyümesi sırasında AE sinyallerinin genliği 85 dB veya daha fazlasına ulaşabilir. Plastik deformasyon için AE sinyallerinin genliği genellikle 40...50 dB'i aşmaz. Dolayısıyla AE genliklerindeki fark, plastik deformasyon ile çatlak büyümesi arasındaki farkın ana işaretlerinden biridir.

AE izlemenin sonuçları, kabul edilen bir kriter kullanılarak belirli bir sınıfa atanan kayıtlı AE kaynaklarının bir listesi şeklinde sunulur. Kaynağın konumu, kontrol edilen nesnenin yüzey taramasında belirtilir (Şekil 10.4). İzlenen nesnenin durumu, içinde bir veya başka bir sınıftan AE kaynaklarının varlığına göre değerlendirilir.

Şekil 10.4.AE kaynaklarının damar taramasındaki konum şeması ve kayıtlı kusurların konumu:

1 - kabuk 1; 2 - kabuk 2; 3 - hava girişi; 4 - kabuk 3; 5 - alt alt; 6 - kondenser tahliye bağlantısı; 7 - rögar; 8 - basınç göstergesi bağlantısı; 9 - emniyet valfi bağlantısı; 10 - üst alt; I-VIII - AE alıcılarının sayısı

Bir nesnenin teknik durumu, AE izleme sonuçlarına göre olumlu olarak değerlendirilirse veya kayıtlı AE kaynağı yoksa, ek kontrol türlerinin kullanılması gerekli değildir. İkinci ve üçüncü sınıf AE kaynakları tespit edildiğinde, belirlenen AE kaynaklarının kabul edilebilirliğini değerlendirmek için ilave tahribatsız muayene türleri kullanılır.

AE kontrol ekipmanı

AE izleme ekipmanının yapısı aşağıdaki ana görevlerle belirlenir: AE sinyallerinin alınması ve tanımlanması, bunların yükseltilmesi ve işlenmesi, sinyal parametrelerinin değerlerinin belirlenmesi, sonuçların kaydedilmesi ve bilgilerin verilmesi. Ekipman, alınan bilgi miktarına bağlı olarak karmaşıklık derecesi, amaç, taşınabilirlik ve sınıf açısından farklılık gösterir. En yaygın olanı, AE parametreleriyle birlikte, test parametrelerinin (yük, basınç, sıcaklık vb.) eşzamanlı kaydıyla sinyal kaynaklarının koordinatlarının belirlenmesine olanak tanıyan çok kanallı ekipmandır. Bu tür ekipmanın işlevsel diyagramı Şekil 10.5'te gösterilmektedir.

Şekil 10.5.AE izleme ekipmanının fonksiyonel şeması

Ekipman, kablo hatlarıyla bağlanan aşağıdaki ana elemanları içerir: 1 - akustik emisyon dönüştürücüleri (AEC); 2 - ön amplifikatörler; 3 - frekans filtreleri; 4 - ana amplifikatörler; 5 - sinyal işleme blokları; 6 - denetim sonuçlarının işlenmesi, saklanması ve sunulması için ana işlemci; 7 - kontrol paneli (klavye); 8 - video monitörü; 9 - parametrik kanalların sensörleri ve kablo hatları.

Ekipman elemanları 3 - 8, kural olarak, bir dizüstü bilgisayara dayalı olarak yapısal olarak bir blok (Şekil 10.5'te noktalı çizgiyle gösterilmiştir) şeklinde yapılır.

Akustik emisyon dönüştürücü, elastik akustik titreşimleri elektrik sinyallerine dönüştürmek için kullanılır ve AE kontrol donanım kompleksinin en önemli unsurudur. En yaygın olanı, tasarımı ultrasonik testlerde kullanılan piezoelektrik dönüştürücülerden (PET'ler) çok az farklı olan piezoelektrik PAE'lerdir.

Tasarım gereği aşağıdaki PAE türleri ayırt edilir:

· tek kutuplu ve diferansiyel;

· rezonans, geniş bant veya bant geçiren;

· bir ön amplifikatör ile kombine edilmiş veya kombine edilmemiş.

Hassasiyet seviyesine göre, PAE'ler frekans aralıklarına göre dört sınıfa (1-4.) ayrılır - düşük frekans (50 kHz'e kadar), standart endüstriyel (50...200 kHz), özel endüstriyel (200) ...500 kHz) ve yüksek frekans (500 kHz'den fazla). Frekansları azaldıkça elastik titreşimlerin zayıflaması da azalır, bu nedenle düşük frekanslı PAE'ler öncelikle boru hatları ve yüksek titreşim sönümleme özelliğine sahip nesneler gibi uzun nesnelerin izlenmesinde kullanılır.

1 m uzunluğa kadar küçük nesneleri kontrol etmek için özel PAE'ler kullanılır, laboratuvar araştırması yapılırken yüksek frekanslı olanlar kullanılır.

Genlik-frekans özelliklerine bağlı olarak, PAE'ler rezonans (geçiş bandı 0,2, PAE'nin çalışma frekansıdır), bant geçiren (bant genişliği 0,2...0,8) ve geniş bant (bant genişliği 0,8'den fazla) olarak ayrılır.

PAE ve doğrudan problar arasındaki temel fark, piezoelektrik plakanın serbest doğal titreşimlerini ve ayrıca piezoelektrik plakanın kalınlığını sönümlemek için gerekli sönümleme özellikleridir. PAE piezo plakasının arka tarafı serbest kalabilir veya kısmen veya tamamen sönümlenebilir.

PAE'nin temel özelliklerinden biri, ifadeden belirlenen k dönüşüm katsayısıdır.

piezoelektrik plaka üzerindeki maksimum elektrik voltajı nerede, V; - doğrudan PAE'nin altındaki kontrollü nesnenin parçacıklarının maksimum elastik yer değiştirmesi, m.

Dönüşüm katsayısı V/m boyutundadır ve PAE'nin hassasiyetini belirler. Maksimum k değeri, arka tarafı piezoelektrik plakaların sönümlenmediği dar bantlı rezonans PAE'lerde meydana gelir. Mekanik sönümleme, PAE duyarlılığının daha geniş bir aralıkta eşitlenmesine yol açar, ancak mutlak duyarlılık (dönüştürme katsayısı k) önemli ölçüde azalır.

PAE'nin test nesnesinin yüzeyine sabitlenmesi çeşitli şekillerde gerçekleştirilir: yapıştırıcı, kelepçeler, kelepçeler, manyetik tutucular, kalıcı olarak monte edilmiş braketler vb. kullanılarak. Endüstriyel AE testi uygulamasında, rezonans PAE'ler esas olarak kullanılır, çünkü hassasiyet çok daha yüksektir. Bu dönüştürücülerden birinin tasarımı Şekil 10.6'da gösterilmektedir.

Şekil 10.6.JSC Eltest'in rezonans PAE tasarımının şeması:

1 - yaprak yay;

2 - manyetik tutucunun kalıcı mıknatısı;

3 - gövde; 4 - basınç kapağı;

5 - kendiliğinden hizalanan küresel braket;

6 - elektrik konnektörü; 7 - piezoelektrik eleman;

8 - seramik koruyucu

PAE manyetik bir kelepçe kullanılarak sabitlenir. Maksimum hassasiyeti sağlamak için plakanın arka tarafı serbest bırakılır ve yan yüzey bileşikle yalnızca %30 oranında nemlendirilir.

Akustik emisyon dönüştürücü kısa (en fazla 30 cm uzunluğunda) bir kabloyla ön yükselticiye bağlanır (bkz. Şekil 10.5). Amplifikasyonla birlikte (genellikle 40 dB'ye kadar), ön amplifikatör, bir kablo hattı üzerinden 150..'ye kadar bir mesafeden uzak olan ana ekipman ünitesine (3 - 8) bir sinyal iletirken sinyal-gürültü oranını iyileştirir. .200 m.

Filtre frekans iletim spektrumunu ayarlar. Filtre, çeşitli frekanslardaki gürültüyü mümkün olduğunca kesecek şekilde ayarlanmıştır.

Ana amplifikatör, kablo hattından geçtikten sonra zayıflayan sinyali güçlendirmek için tasarlanmıştır. 60...80 dB kazançla tekdüze bir genlik-frekans tepkisine sahiptir.

Elektromanyetik girişimi bastırmak için PAE, ön amplifikatör, ana ünite ve bağlantı kablosu hatları da dahil olmak üzere kanalın tamamı ekranlanmıştır. PAE piezoelektrik plakasının iki parçaya kesilmesi ve bir yarısının ters çevrilmesi, dolayısıyla polarizasyonunu değiştirmesi gerçeğine dayanan, elektromanyetik girişimi bastırmak için diferansiyel bir yöntem de sıklıkla kullanılır. Daha sonra, her bir yarıdan gelen sinyaller ayrı ayrı güçlendirilir, yarılardan birindeki sinyallerin fazı l kadar değiştirilir ve her iki sinyal de eklenir. Sonuç olarak, elektromanyetik girişim faz dışıdır ve bastırılır.

Sinyal işleme ünitesi, varış zamanını kaydeder, ayarlanan ayrım seviyesinin üzerindeki sinyalleri kaydeder, sinyalleri dijital forma dönüştürür ve saklar. Farklı kanallar aracılığıyla kaydedilen AE sinyallerinin son işlenmesi, aynı zamanda AE sinyallerinin kaynağının konumunu (konumunu) da belirleyen ana işlemci kullanılarak gerçekleştirilir. Doğrusal bir nesneyi (örneğin bir boru hattı) izlerken iki PAE'ye sahip olmak yeterlidir; karşılaştırılabilir genel boyutlara ve geniş yüzey alanına sahip düzlemsel nesneler için - kaynağı çevreleyen en az üç PAE.

Çatlak gibi bir AE kaynağından gelen sinyaller, tek bir kaynaktan yayılması, kısa süreli olması ve PAE'ye varış zamanının çatlağa olan mesafeyi yansıtmasıyla karakterize edilir. AE kaynağının düzlem üzerindeki konumu üçgenleme yöntemleriyle bulunur. Malzemedeki dalga yayılma hızına ve sinyalin farklı PAE'lere varış zamanlarındaki farka bağlı olarak, AE kaynağı için yarıçaplı daireler üzerinde yer alacak bir dizi noktanın konumu hesaplanır. karşılık gelen PAE'ler (Şekil 10.7, a). AE kaynağının tek gerçek konumu, tüm üçlü kenarları bilinen üçgenlerin çözülmesiyle belirlenir. Bunu yapmak için üründeki PAE'nin koordinatları mümkün olan en yüksek doğrulukla sabitlenir ve test edilmeden önce yüzey taramasında blok 6'ya girilir (bkz. Şekil 10.5).

Şekil 10.7.AE kaynak konum şemaları:

a - düzlemsel (düzlemde); b - doğrusal

Doğrusal konum diyagramı Şekil 10.7, b'de gösterilmektedir. AE kaynağı PAE'lerin ortasında yer almıyorsa, uzak PAE'deki sinyal yakındaki PAE'ye göre daha geç ulaşacaktır. PAE arasındaki mesafe ile sinyalin varış zamanındaki fark sabitlendikten sonra, kusur konumunun koordinatları formüller kullanılarak hesaplanır.

AE yöntemi, test nesnesinin tüm yüzeyini kontrol etmenizi sağlar. Testi gerçekleştirmek için, PAE'nin kurulumu için test nesnesinin yüzey alanlarına doğrudan erişim sağlanmalıdır. Böyle bir ihtimalin bulunmadığı durumlarda, örneğin yer altı ana boru hatlarının topraktan arındırılmadan ve yalıtılmadan periyodik veya sürekli izlenmesi yapılırken, kontrol edilen nesneye kalıcı olarak sabitlenen dalga kılavuzları kullanılabilir.

Konum doğruluğu iki duvar kalınlığından veya PAE'ler arasındaki mesafenin %5'inden (hangisi daha büyükse) az olmamalıdır. Koordinatların hesaplanmasındaki hatalar, dönüştürücülere sinyal varış zamanının ölçülmesindeki hatalar tarafından belirlenir. Hata kaynakları şunlardır:

· zaman aralıklarının ölçülmesinde hata;

· gerçek yayılma yolları ile teorik olarak kabul edilenler arasındaki fark;

· sinyal yayılım hızında anizotropinin varlığı;

· Yapı boyunca yayılmanın bir sonucu olarak sinyal şeklindeki değişiklik;

· sinyallerin zaman örtüşmesinin yanı sıra birçok kaynağın eylemi;

· çeşitli dalga dönüştürücü türlerinin kaydı;

· ses hızının ölçülmesinde (ayarlanmasında) hata;

· PAE koordinatlarının belirlenmesinde ve dalga kılavuzlarının kullanımında hata.

Nesneyi yüklemeden önce ekipmanın işlevselliği kontrol edilir ve koordinatların belirlenmesindeki hata bir simülatör kullanılarak değerlendirilir. Nesnenin seçilen bir noktasına kurulur ve koordinat belirleme sisteminin okumaları simülatörün gerçek koordinatlarıyla karşılaştırılır. Simülatör olarak bir jeneratörden gelen elektrik darbeleriyle uyarılan bir piezoelektrik dönüştürücü kullanılır. Aynı amaçla Su-Nielsen kaynağı da kullanılabilir (0,3...0,5 mm çapında, sertliği 2T (2H) olan bir grafit çubuğun kırılması).

AE kaynaklarının konumunun görselleştirilmesi, kaynakların kontrol edilen nesnenin taramasında karşılık gelen yerde (bkz. Şekil 10.4) değişen parlaklık, renk veya şekle sahip ışıklı noktalar şeklinde gösterildiği bir video monitörü kullanılarak gerçekleştirilir. (kullanılan yazılıma bağlı olarak). Kontrol sonuçlarının belgelenmesi, ana işlemciye bağlı uygun çevresel cihazlar kullanılarak gerçekleştirilir.

Yukarıda tartışılan, sinyallerin varış zamanlarındaki farkın ölçülmesine dayalı olarak AE kaynaklarının konumunun belirlenmesine yönelik yöntem yalnızca ayrık AE için kullanılabilir. Sürekli AE durumunda sinyal gecikme süresini belirlemek imkansız hale gelir. Bu durumda, AE kaynağının koordinatları, sinyal genliğinin farklı AE'lerle ölçülmesine dayanan genlik yöntemi adı verilen yöntem kullanılarak belirlenebilir. Teşhis uygulamasında bu yöntem, kontrollü bir ürünün deliklerinden gelen sızıntıları tespit etmek için kullanılır. Çeşitli PAE'ler tarafından alınan kaynak sinyalinin genliğinin bir çubuk grafiğinin oluşturulmasından oluşur (Şekil 10.8). Böyle bir histogramın analizi, sızıntının konum alanının belirlenmesine olanak tanır. Petrol ve gaz boru hatları gibi doğrusal nesnelerin teşhisi için uygundur.

AE kontrol yöntemini temel alan teşhis izleme sistemleri en evrensel olanlardır. Böyle bir sistemin donanım çözümü genellikle şunları içerir:

Şekil 10.8. AE kaynaklarını belirlemek için genlik yönteminin gösterimi: 1-7 - AE alıcılarının sayısı

· akustik emisyon ekipmanının standart birimleri;

· Bileşimi kontrol edilen nesnenin türüne göre belirlenen ek tahribatsız muayene türlerinin her tür birincil dönüştürücüsü için koordinasyon ve anahtarlama birimleri;

· Kontrol edilen nesnenin mevcut durumuna ilişkin teşhis bilgilerinin sonuçlarına dayalı kontrol ve karar verme birimleri.

Şekil 10.8.AE kaynaklarını belirlemek için genlik yönteminin gösterimi: 1-7 - AE alıcılarının sayısı

AE kontrolünün prosedürü ve uygulama kapsamı

Her tesise uygun kontrol teknolojisi geliştirilmiştir. AE kontrolüne yönelik çalışmalar tesise PAE kurulumuyla başlar. Kurulum doğrudan nesnenin temizlenmiş yüzeyine yapılır veya uygun bir dalga kılavuzu kullanılmalıdır. AE kaynaklarını geniş yüzey alanına sahip hacimsel bir nesne üzerine yerleştirmek için AE'ler, her biri en az üç dönüştürücü kullanan gruplar (antenler) biçiminde yerleştirilir. Lineer bir tesiste her grupta iki PAE kullanılır. PAE'nin yerleşimi ve anten gruplarının sayısı, sinyal zayıflaması ve AE kaynağının koordinatlarının belirlenmesinin doğruluğu ile ilişkili olarak nesnenin konfigürasyonu ve PAE'nin optimal yerleşimi ile belirlenir.

Konfigürasyona bağlı olarak nesne ayrı temel bölümlere ayrılır: doğrusal, düz, silindirik, küresel. Her bölüm için dönüştürücülerin uygun düzeni seçilir. AE'ler arasındaki mesafe, kontrollü alanın herhangi bir yerinde bulunan AE simülatörünün sinyalinin (grafik çubuğundaki bir bükülme), koordinatları hesaplamak için gereken minimum sayıda dönüştürücü tarafından algılanacağı şekilde seçilir.

PAE'nin yerleştirilmesi kural olarak nesnenin tüm yüzeyinin kontrolünü sağlamalıdır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, özellikle büyük boyutlu nesneleri izlerken, PAE'nin yalnızca nesnenin en önemli olduğu düşünülen alanlarına yerleştirilmesine izin verilir.

PAE'yi kontrol edilen nesneye kurduktan sonra, AE sisteminin işlevselliği, her PAE'den belirli bir mesafede bulunan bir AE simülatörü kullanılarak kontrol edilir. AE sinyalinin kaydedilen genliğinin sapması aşağıdaki değerleri aşmamalıdır: ± 3 dB tüm kanallar için ortalama değer. Kanal kazancı ve genlik ayrım eşiği, AE sinyallerinin beklenen genlik aralığı dikkate alınarak seçilir. Bu nesnenin kontrol teknolojisinin sağladığı diğer kontroller de gerçekleştirilir.

İncelenen nesnelerin teknik durumunun AE izlemesi, yalnızca yapıda, nesnenin malzemesindeki AE kaynaklarının çalışmasını başlatan bir gerilimli durum oluşturulduğunda gerçekleştirilir. Bunu yapmak için, hazırlık ve ayarlama çalışmaları yapıldıktan sonra nesne kuvvet, basınç, sıcaklık alanı vb. ile yüklemeye tabi tutulur. Yük türünün seçimi, nesnenin tasarımına ve çalışma koşullarına, testlerin niteliğine göre belirlenir ve belirli bir nesnenin izlenmesi için AE teknolojisinde verilir.