互易法与表面脉冲法校准声发射传感器的一致性探讨

声发射传感器的校准是声发射定量检测技术的前提,互易法和表面脉冲法是目前通常采用的两种校准方法,为探讨其一致性,从互易常数入手,比较表面波互易常数和表面脉冲法中的等效互易常数。通过加载力的等效处理、利用激光测振仪测量质点振速,获得法向速度和所加力脉冲的时域和频域分量,计算得到等效互易常数。同时,建立互易法和表面脉冲法校准系统,对实验结果进行对比分析。互易常数与等效互易常数的计算结果和基于校准系统的实验结果表明,互易法和表面脉冲法之间具有较好的一致性,电信号激励声发射换能器所引起的径向谐振产生的影响,对于互易校准而言可以忽略。     

声发射传感器原位计量校准方法研究

声发射检测系统是一种实时监测结构变化的无损检测设备,广泛应用于飞机结构强度试验,且粘贴于试验件表面。本文针对其不易拆卸的声发射传感器的计量校准需求,研究设计了一套适应的试验现场原位计量校准方法,确保该类传感器量值溯源的一致性,满足质量与适航要求。     

互易压电加速度计校准技术研究

介绍一种针对内部带有驱动部件的压电加速度计的校准方法,基于互易法的校准原理,通过2次试验测量2个端口灵敏度的比值和乘积,实现互易压电加速度计的校准。通过建立互易压电加速度计的振动方程及力学模型,分析了灵敏度比值、灵敏度乘积和自校准系数的频率响应特性,并说明了对应的校准方法。与激光干涉法进行了对比验证实验,实验结果表明：在频率范围5～4 000 Hz, 2个端口灵敏度的平均相对偏差分别不超过1%和2%,最大相对偏差分别不超过2%和4%。     

声发射传感器表面波灵敏度的比较法校准

声发射传感器的校准是声发射技术的重要课题,基于表面波的比较法校准是声发射传感器校准中的常用方法,其原理简单,校准效率高,适用于声发射传感器的日常校准。本文针对比较法校准,优化了校准中使用的声发射源和声场,构建了完整的声发射传感器比较法校准系统,编写了相应的校准程序,实现了传感器表面波灵敏度的校准,并具有较好的重复性和稳定性。     

压电膜片传感器的声发射特性研究

现代自动化工业中,声发射传感器已被广泛应用于材料损伤监测,旧式商用声发射传感器因为结构脆弱,在实际应用中需直接粘于被测结构表面,导致二次利用率不高.为使所应用的监测系统效益比更高,本文提出一种采用压电隔膜作为敏感芯体的传感器结构.利用铅笔断裂法对其声学特性进行表征,测试结果显示,压电隔膜传感器和传统AE(声发射)商用传...     

电容传声器声中心的测量及其对互易校准的影响

为研究LS1、LS2及WS3等典型电容传声器声中心位置的准确值,基于自由场传声器声中心位置的测量理论,利用声学分析仪、消声箱和适调放大器等组成的声中心位置测量系统分别测量LS1、LS2及WS3型电容传声器的声中心位置。将测试结果与已公布的相应类型传声器声中心位置数据进行比较,得出声中心位置对自由场互易校准结果影响不可忽视,且在进行传声器自由场互易校准前,需要对参与互易校准的每只传声器的声中心位置进行测量确定。     

振弦式传感器的原理及校准方法

介绍了振弦式传感器的工作原理，建立该类传感器的数学模型表达式，并探讨了传感器的校准方法。     

12.7mm电容传声器耦合腔互易法校准

中国计量科学研究院于８０年代末开始了对１２７ｍ ｍ 电容传声器互易法校准技术的研究。本文介绍了计量院 １２７ｍ ｍ 电 容传 声器 耦合 腔互 易 法校 准技 术,其 不 确定 度在 ６３ Ｈｚ—１０ｋ Ｈｚ 小 于００７ｄ Ｂ（包 含因 子 ｋ ＝ ３）, 在２０ｋ Ｈｚ 时小于０１２ｄ Ｂ（包含因子 ｋ＝ ３）。     

两换能器互易法校准高频水听器若干影响因素的研究

两换能器互易法由于将校准归结到若干电学量的测量,目前是校准高频水听器的主要方法之一。校准水听器过程中,在保证电学量测量精度的情况下,开展了诸多影响因素的研究,主要包括辅助换能器有效直径、声场中心对称性,水听器浸泡时间,水含氧量及衰减修正等引起的影响研究等。研究表明,在准确计算出衍射修正参数G1、平均效应修正参数G2的前提下,辅助换能器有效直径、衰减修正等引入的影响较大,而声场的非中心对称性、水听器浸泡时间及水含氧量带来的影响较小。结果表明,所建立的高频水听器校准装置,在0.5～15 MHz的频率范围内,校准结果与英国国家物理实验室的校准结果非常接近,结果准确可靠。     

永磁式角加速度传感器及其标定方法的研究

介绍了一种新型永磁式角加速度传感器及其机械结构和工作原理,针对该角加速度传感器的标定问题,提出了一种基于机械扭摆机构的标定方法和标定系统。推导证明了其标定原理,并通过实验证明该标定方法和标定系统能客观反映出永磁角加速度传感器非电量输入和输出电压之间的关系,确保了角加速度传感器的标定精度,证明了永磁式角加速度传感器及其标定方法的可行性。实验结果表明传感器的灵敏度约为6.562 μV/(rad·s^-2).     

一种闪光动态参数校准方法

建立了闪光测量理论模型,提出了一种利用亮度阶跃信号校准闪光动态参数的方法,分析了闪光持续时间、动态亮度和闪光强度测量误差的来源,阐述了通过静态亮度和时间参数实现闪光动态参数量值溯源的方法。利用LED光源发出的亮度阶跃信号测定了闪光测量系统的阶跃响应,分别计算了闪光参数的各误差分量,推导了测量不确定度计算公式,测量了氙灯闪光参数并给出了测量不确定度。结果表明该方法可实现闪光动态参数的计量校准和量值溯源。     

Near-Field Acoustic Emission Sensing Performance of Piezoelectric Film Strain Sensor

This article deals with near-field acoustic emission (AE) signal sensing with a low-profile piezoelectric film strain sensor. In general, AE signals can be represented as a summation of moment tensor (dipoles or double couples) weighted Greens’ functions. Basic theories of the Green's function and moment tensor are introduced first. The formulation presented here extends the AE elastodynamic solution to stress-wave induced surface strain response in half space. As a special case with potential use for sensor calibration, stress wave-induced surface strain response to a surface pulse load is presented. To verify the derivation, experiments were carried out with glass capillary breakage on a large steel block. The experimental result matches the theoretical prediction fairly well. Based on the surface pulse case study, the characteristics of strain and displacement signals are illustrated for both P and Rayleigh wave arrivals, which could provide insights for such strain sensor design and implementation. Due to the finite sensing area of piezoelectric film strain sensor, its aperture effect cannot be neglected in practical use, especially in higher frequency AE signal sensing, which is also investigated in this article.     

动态谐振法测量纵向压电应变常数的不确定度评定

基于阻抗分析仪和Labview平台建立了d33动态谐振法自动测量系统,选择柱状压电陶瓷NCE51进行特征参数的测试,通过分析压电常数测量的数学模型,对测量频率步长进行优化,对测试结果进行不确定度评定。结果表明,不同厚度的试样,频率步长要求不同,厚度为15mm的试样,在频率步长为50Hz时,纵向压电常数扩展不确定度为0.96% (k=2）,可以满足目前商用准静态测量仪2%～5%的测量不确定度量传需求。     

平面波耦合腔中热传导和声泄漏对低频互易校准的影响

针对低频耦合腔互易校准中存在的热传导和声泄漏问题,通过理论计算和不同长度耦合腔的系列实验研究,探讨其对互易校准结果的影响规律。首先阐述了互易校准原理及电容传声器低频时的频响特征,传声器均压孔在声场外时,低频声压灵敏度随着频率降低而逐渐增加;其次,对发射传声器-耦合腔-接收传声器构成的耦合腔系统中的热传导修正因子进行计算,结果表明,随着耦合腔长度变长,热传导修正因子变小,不确定度分量变小;通过不同长度的耦合腔组成的互易校准系统研究声泄漏的影响并探讨其优化方案,实验结果表明,10 mm和15 mm耦合腔对互易校准结果影响较小,重复性高,该实验结果与传声器的低频响应特性一致。     

功率吸收钳校准的不确定度分析

功率吸收钳是测量受试设备电源线上辐射骚扰功率的重要设备，在电子和电气设备的电磁兼容性检测领域有着广泛的用途。功率吸收钳插人损耗的准确与否以及校准结果的不确定度与测量结果密切相关。作经过对吸收钳校准方法的分析，探讨了对校准结果不确定度有影响的各个因素，建立了评定校准结果不确定度的数学模型。中对校准结果的不确定度评定方法作了简要介绍。     

激光标线仪校准方法的探讨

结合实际检测工作经验对激光标线仪的校准方法进行探讨。首先介绍了激光标线仪的工作原理,分类和检测现状,然后重点介绍了激光标线仪校准装置的设计,激光标线仪测量误差的来源及计算方法,最后对水平激光线误差测量结果的不确定度进行了分析评定。     

功率吸收钳校准数学模型

在研究偶极子天线辐射的Sommerfeld半空间模型基础上，通过对构造模型的边界条件的改进，提出了建立功率吸收钳校准系统的新方法。它将一个复杂的开放系统的近场辐射问题转化为一个传输线路问题，用经典的传输线理论进行计算，建立了严格的吸收钳校准的数学模型，并给出相应的等效电路，数学模型的计算结果与实际校准的结果能很好符合，理论计算结果有较高的参考价值。