声发射监测

对声波的检测

声发射监测是一种检测方法，指通过对声波的检测，材料结构受外力或内力作用产生位错-滑移-微裂纹形成-裂纹扩展-断裂，以弹性波的形式释放出应变能的现象。

方法简介

声发射监测声发射一般是频率为20kHz～20MHz左右的微弱声波。声发射信号来自缺陷本身，同样大小和性质的缺陷，由于所处的位置和所受应力状态的不同，其声发射也有差别，故可用声发射来检测缺陷的程度或监测运转的机器。

方法应用

保证大型桥梁安全方面一个方面是对在役桥梁的全面检测和结构完整性评价。通过对桥梁施加交通载荷由声发射整体检测发现缺陷部位，进而进行安全评价；另一方面对在役桥梁进行全天候连续监测，通过对关键部位固定安装声发射传感器，进行全天候长时间在线连续监测，并对异常现象和安全事故进行报警。声发射系统安装于桥梁现场，监控系统可在远程通过计算机远程通讯系统和网络协议进行远程监控和报警。

声发射源

（1）晶体材料包括金属的塑性变形、断裂、相变、磁效应；岩石、陶瓷等非金属主要为微裂纹开裂和宏观开裂。

（2）复合材料的声发射源包括基体开裂、纤维和基体脱开、纤维拔出、纤维断裂和纤维松弛等。

（3）在声发射检测过程还可能遇到其他声源如流体介质的泄露、氧化物和氧化层的开裂、摩擦源、液化和固化、原件松动和间歇接触等。

检测原理

声发射是指物体在受到形变或外界作用时，因迅速释放弹性能量而产生瞬态应力波的一种物理现象。各种材料声发射的频率范围很宽，从次声频、声频到超声频，所以，声发射也称为应力波发射。声发射是一种常见的物理现象，如果释放的应变能足够大，就产生可以听得见的声音。如折断树枝，就可以听见劈啪声。大多数金属材料塑性变形和断裂时也有声发射产生，但声发射信号的强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。声发射检测是一种动态无损检测方法，即：使构件或材料的内部结构，缺陷或潜在缺陷处在运动变化的过程中进行无损检测。因此，裂纹等缺陷在检测中主动参与了检测过程。如果裂纹等缺陷处于静止状态，没有变化和扩展，就没有声发射产生，也就不可能实现声发射检测。而且由于声发射信号来自缺陷本身，因此可用声发射法判断缺陷的严重性。声发射检测到的是一些电信号，根据这些电信号来解释结构内部的缺陷变化往往比较复杂，需要丰富的知识和其他试验手段的配合。另一方面，声发射检测环境常常有强的噪声干涉，虽然声发射技术中己有多种排除噪声的方法，但在某些情况下还会使声发射技术的应用受到限制。

标准状况

声发射检测标准状况GB/T12604.4-2005

声发射检测术语GB/T18182-2000

金属压力容器声发射检测及结果评级方法GJB2044-1994

钛合金压力容器检测方法JB/T8283-1995

检测仪性能测试方法JB/T7667-1995

在役压力容器声发射检测评定方法JB/T6916-1993

在役高压气瓶声发射检测和评定方法JB/T7667-1995

在役压力容器声发射检测评定方法QJ2914-1996

复合材料构件声发射检测方法GB/T19800-2005

无损检测声发射检测换能器的一级校准GB/T19801-2005

无损检测声发射检测换能器的二级校准JB/T10764-2007