美国专利: #5,741,687, #5,929,315,
#6,041,656, #6,062,083
设计概念:
设计AESMART 声发射仪的目的是提供一种便携、低价位、易于使用的仪器来解决传统声发射仪在检测大的复杂结构件例如桥梁、航空飞机、过山车及海上平台等的疲劳或应力腐蚀裂纹时遇到的问题。
用传统的声发射技术检测这种大的复杂结构件,检测和存储在数据中大多数是外部噪声信号。使用软件从大量数据中提取裂纹信号一直都不是很成功。而且传统的检测方法不能提供有关正在生长的裂纹的尺寸的信息。所以新的声发射仪的设计目标有三个:
所设计的声发射仪和探头专注于从大量外部噪声信号中识别裂纹的声发射信号,并且实时地消除噪声信号,只接收裂纹生长产生的信号。
有能力从这些裂纹产生的信号中估计出正在生长的裂纹在材料中的深度。
提供经济的多通道系统用于监视大的结构。
从噪声中提取裂纹生长信号,估计裂纹所在深度:
当用声发射检测大的结构件时,所遇到的两个主要外部噪声来源是各部件间的磨擦和碰撞。这两种噪声来源都是外部噪声(OOP),将产生一个低频的弯曲波和一个高频的剪切波,结构件内部的裂纹生长是在内部(IP),将产生高频的膨胀波和剪切波。SE9125-M探头就是设计用于在20-60kHz频率范围内对位移敏感,在100kHz以上对速度敏感。位移敏感对应于产生于OOP的20-60kHz低频的Flexure波,速度敏感对应于产生于IP的高频扩展波和产生于IP和OOP的高频剪切波。AESMART 将探头中信号分成两个频率波段:20-60kHz波段(LF)和100kHz以上(HF)。仪器检测两个波段的峰值,并通过A/D转换卡读取。计算机将计算峰值电压的比值:HF/LF。这个比值不仅是提取裂纹信号的关键因素,也是估计裂纹所在深度的关键因素。根据经验,在厚度至18mm的钢板和铝板中采用SE9125-M和AESMART 2000,如果HF/LF为1或小于1,则信号为外部噪声,而裂纹信号的HF/LF将大于1。用户可以选择并输入一个比值,AESMART 2000将只把大于这个比值的声发射信号存入数据库。通过比值的大小可以估计裂纹所在深度。
监测已知裂纹的空间滤波
传统的声发射仪在监测结构件中的已知裂纹时严重依赖于空间滤波。空间滤波依赖于一系列探头被一个声发射压力波触发的时间的测量,然后利用声速来测量信号来源。然后就可以用一个定位窗口来只接收对应于裂纹位置的信号。传统声发射仪所采用的另一种方法是用多个警卫探头放在已知裂纹的周围,将另一个探头放在裂纹位置,仪器将剔除先到达警卫探头的信号。第一种方法的问题是实际上在波段范围内的噪声和裂纹信号都被记录下来,通常要用后处理分析来找出裂纹产生的信号。而采用警卫探头的问题是除了数据探头外,还需要几个警卫探头;另一个问题是如果一个非常连续的噪声源使警卫探头停止工作,导致系统停机,直到检测到来自裂纹的信号。
AESMART 2000 DECI-1程序解决了上述传统声发射仪所遇到的问题。一个触发探头放在裂纹位置,一个数据探头放在距裂纹300mm或更远的地方。第一步设置滤波比值,监视在已知裂纹位置是否有裂纹生长,第二步设置触发器的delta T 滤波器以满足膨胀波从触发探头传至数据探头的时间要求。这样探头中的所有信号将实时地满足两个滤波器的要求,只有被监视裂纹产生的信号才会被记录在数据库中。
系统特性:
实时去除噪声
实时估计裂纹所在深度
只用两个探头就可监视裂纹的生长
裂纹定位
多通道,可至100通道
分析功能:采用Microsoft Excel 进行数据分析,生成统计及失效预测图
便携,低价位