厚壁压力容器声发射技术声源定位误差分析

声发射技术（AE）已经被广泛应用到压力容器、压力管道等检验中。声源定位在整个声发射检验与评定结果过程中起重要作用,目前这方面的研究热点是如何提高定位精度。声发射技术通常采用时差定位法来检测压力容器和压力管道的缺陷,通过检测声波到达不同传感器的时间来确定声源位置。对于厚壁压力容器来说,若声源位于容器的内表面或内部,显然容器壁厚会对声源的精确定位产生一定的影响。针对此问题,详细推导并得出厚壁压力容器中声发射检测的定位误差的解析解,分析和讨论了声源定位误差的变化规律。分析结果表明,定位误差的试验值和理论分析符合良好,计算数据与试验值之间的最大误差为7．12％。当容器壁厚小于600mm的情况下,建议实际声发射检测中对声源位置200nm以内区域采用其他常规无损检测方法进行复验以确定实际声源位置。     

储罐底板腐蚀声发射源的识别定位

基于储罐底板声发射源定位的基本理论,提出在储罐内部介质中放入传感器,与布置在罐外壁上罐底附近的传感器共同对储罐底板腐蚀缺陷声发射源进行识别的方法;分别进行了模拟储罐底板声源识别定位,模拟储罐声发射衰减特性与储罐底板腐蚀声发射源识别试验。结果表明,该声源识别定位方法可提高任意三角形定位中的检测对声源的识别度,增加罐底区域定位的面积,减少由于声波衰减而造成的漏检;另外,罐内传感器较罐外传感器对腐蚀声源的识别更为敏感,并可减小气候等因素带来的外界干扰对声源识别定位的影响。因此,该方法可提高声发射对储罐底板声源识别定位的可靠性,为储罐底板的声发射检测评价提供理论和试验依据。     

压力管道声发射检测缺陷定位仿真及验证

从数值仿真和物理试验两种角度对压力管道声发射检测缺陷定位技术进行分析。首先推导了压力管道检测中声发射源定位的计算公式,而后使用多物理场耦合有限元分析软件COMSOL仿真模拟了声-压电的能量转换过程,最后使用声发射检测设备进行定位试验。结果表明:利用声发射技术对压力管道进行缺陷初定位,其结果准确可靠,可为压力管道的缺陷量化分析提供有力的先期基础。     

工业钛材压力容器的声发射特性

国内外化工领域对钛材压力容器声发射检测的研究不多,对工业纯钛板材和工业钛制压力容器的声发射特性进行了试验。试验结果表明:声发射传感器在工业纯钛板材及钛制压力容器上的布置间距可达到4.5m,声发射定位源强度的下限可确定为60dB左右。结果可为该材料压力容器声发射检测的研究提供一定的数据支持。     

压力容器密封失效泄漏声发射检测

主要通过介绍两台压力容器密封失效泄漏的声发射检测案例,分析了压力容器密封失效泄漏时声发射信号特性。检测结果显示当泄漏介质为液体时,密封失效泄漏信号为幅度较低的连续型信号,中心频率约为10～50 kHz;当泄漏介质为气体时,泄漏信号为幅度较高突发型信号占优的混合型信号,中心频率约为100～400 kHz,此类信号能通过时差定位方法实现定位。检测结果为类似压力容器泄漏声发射检测提供了参考。     

现场压力容器检验的声发射源

自1963年Dunegan首次进行压力容器的声发射检验以来.到目前声发射技术在压力容器检验中的应用已超过了30多a(年)。在这30a中.声发射仪从全模拟式到全数字式已经更新了五代以上.声发射技术在北美、欧洲、中国、日本、澳大利亚等许多国家的压力容器检验中得到广泛应用.并制订了许多声发射检验标准.据文献报道.全世界采用声发射技术检验的大型压力容器有数千台.有关压力容器声发射检验的文章也很多。然而.许多文章只报道了在试验室内进行一台压力容器的试验结果.另一些文章报道了进行许多压力容器声发射检验的统计结果.没有给出现场压力容器检验遇到大量声发射源的特性。本文根据笔者对500多台压力容器现场在役和在线检验的数据,给出了现场压力容器检验可能遇到的多种声发射源。这些声发射源包括裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷的开裂和增长、残余应力释放、氧化皮的剥落、结构摩擦、泄漏、风吹、雨滴撞击和电子噪声等。文中时这些声发射源的定位、分布和关联待性分别进行了分析.并列举了大量的实例。1 定位特性1.1 裂纹1.1.1 焊接表面裂纹和体内深埋裂纹的定位控制焊接工艺.在几何尺寸为内径1800mm、筒体长8000mm、壁厚14mm、材质为16MnR的     

曲面和三维结构的声发射源定位方法

曲面和三维结构的声发射源定位方法主要有时差定位法、区域定位法、相关关系定位法和模式识别定位法。详细介绍曲面和三维结构的时差声发射定位方法。     

高速撞击的声发射源定位

当高速运行的空间碎片撞击到在轨运行的航天器时,会对结构产生损伤,如果能够判断撞击的位置及产生损伤的严重程度,就可以及时采取相应的措施保证航天器和航天员的安全。通过利用高速弹丸撞击铝板产生的损伤模拟上述撞击,采用声发射检测技术,对撞击事件的定位进行了探索。在试验过程中,采集弹丸高速撞击铝板产生的撞击信号,并对应力波到达各个声发射传感器的时差进行分析,通过二维矩形平面定位算法,对损伤部位进行了初步定位。试验结果表明,声发射在撞击源定位方面具有适用性。     

飞机蜂窝复合材料板压缩过程的声发射定位研究

声发射检测的主要目的是发现声发射源和有关源的信息,声发射源定位是声发射检测中至关重要的指标,其准确程度反映了声源的检测位置与实际缺陷源位置的符合程度。本研究针对复合材料的特性,结合实际情况进行了声速和衰减测量实验,并通过断铅实验对复合板进行声发射定位。通过对复合材料板压缩实验的在线监测,基于声发射信号参数的提取及关联图分析,给出了各损伤阶段的参数特征,以及声发射监测区域内的裂纹萌生扩展断裂的时间和位置。研究结果表明,复合板实际断裂位置与声发射监测得出的位置相吻合。     

螺旋肋钢丝与混凝土粘结滑移的声发射检测

声发射技术作为一种新型动态无损检测方法,可动态检测在役钢筋混凝土结构的粘结滑移性能。对螺旋肋钢丝与混凝土拔出试件进行拔出试验,利用声发射技术对其拔出过程中的声发射特征信号进行处理与分析,得出这两种材料粘结滑移的声发射特征;通过三维时差定位方法对拔出过程的声发射源进行定位,由定位结果可知,声发射源点主要分布在粘结滑移界面,证明与实际受力结果吻合;最后结合试验数据,建立了粘结破坏过程的受力状态与声发射能量参数间的对应关系。     

储罐声发射内置传感器的声源特性

大型原油储罐声发射在线检测技术受罐底直径的影响较大,其中心区域声源信号衰减明显,传统检测方式难以获取完整的罐底腐蚀声源信号。提出了内置传感器阵列与罐壁外周传感器阵列相关联的声发射广域检测方法,通过全相位多次互相关算法得到更精确的声源信号到达时差,并结合三维超定定位算法实现储罐底板腐蚀全域声源信号的准确定位,并在模拟立式储罐中进行验证试验。试验结果表明:基于全相位多次互相关的三维超定定位法可以有效用于传感器内外混合布置的声源定位,定位精度高于传统贴于外壁式检测方法的精度。     

基于Lamb波频散特性的声发射源平面定位新方法

针对传统的声发射源平面定位中各传感器灵敏度差异和门槛值设置不同对时差定位精度影响较大的问题，通过研究弹性波在薄板中传播的特性即Lamb板波频散特性，借用模态声发射的概念将单个传感器接收到的信号利用Gabor小波时频分析得到不同模态的峰值到达时间，并在引入速度因子概念的基础上，讨论了两种不同的声发射源平面定位方法，即同一频率不同模态的定位方法和同一模态不同频率的定位方法，试验证明两种方法都能得到模拟源的正确定位，不仅从根本上避免了传感器间灵敏度差异对时差定位精度的影响，而且还可以减少平面定位中传感器的数量，避免三角形定位中伪定位的出现，并适用于传统的声发射源平面定位中不易布置传感器阵列的结构健康无损监测。     

基于时差收敛算法的声发射源定位方法

针对传统基于时差的声发射定位方法精度不够高及稳定性不足,且易受检测环境影响的问题,提出了一种基于收敛算法的声发射源定位方法,经过循环迭代不断优化声发射信号到达时刻的计算方式,使得定位计算重构的定位源稳定收敛在近似同一区域,从而提高声发射源的定位准确度。     

基于钢岔管水压试验中的声发射检测技术应用研究

为保证钢岔管在水压试验过程中能够安全进行,本文采用声发射实时监测技术对钢岔管焊缝和母材产生的声发射信号进行实时监测。在升压之前,用断铅信号模拟源分析了随着传播距离的增加声发射信号衰减的情况,并给出了满足同类型试验的幅值与传播距离的关系式;在升压和保压过程中,综合采用声发射源的平面定位分析法、特征参数分析法、波形分析法对出现有意义的声发射信号时段进行了详细分析,为钢岔管水压试验的安全监测提供了技术支撑。试验结果对同类型钢岔管水压试验声发射安全监测具有一定的参考价值。     

长管拖车气瓶声发射检测技术

为发现长管拖车气瓶实际使用中存在的裂纹、腐蚀等危险缺陷,保障长管拖车的安全运行,根据长管拖车气瓶结构、尺寸和材料特点,制定了相应的声发射检测方案。加工了裂纹和腐蚀减薄等人工缺陷,对长管拖车气瓶进行了整体声发射检测试验。模拟了裂纹、线腐蚀、点腐蚀和面腐蚀等四种不同缺陷的监测过程和定位结果,并对这些声发射源的定位、分布和关联特性分别进行了分析。     

基于声发射的扫地机器人外壳碰撞点定位研究

扫地机器人领域的核心问题是定位问题,对扫地机器人行进过程中的碰撞位置进行有效定位是提高清扫效率的关键。声发射作为一种新型的无损检测技术,它的信号特性让其能在各种材料环境下进行定位实验。基于声发射技术的时差定位系统对于碰撞信号这种突发型信号有较好的捕捉定位能力,采用声发射时差法研究扫地机器人外壳在发生碰撞时的对应位置并进行定位误差分析。结果表明,声发射时差定位法能简单且快速地对碰撞点进行有效定位,利用声发射时差定位计算出的坐标与实际碰撞点坐标的误差最大值为8.45 mm,最小值为0.7 mm。研究结果可为实验研究和工程中声发射事件的精确定位提供重要参考。     

基于USB AE模块的便携式管道声发射泄漏检测系统开发

基于USB AE模块的便携式声发射仪是一种新型的声发射检测设备。阐述了采用声发射方法检测管道泄漏的原理、USB声发射设备的结构和特性,分析了现有USB声发射检测系统存在的局限性。以Visual Studio C++作为程序开发平台,设计了针对管道泄漏这一特定环境和对象的便携式USB声发射检测系统。通过管道泄漏模拟试验,验证了系统设计方案的合理性,实现了声发射信号采集、数据处理和声发射源定位等功能。     

无需预先测速的长方体监测网络声发射源三维解析定位方法(英文)

为得到未知波速结构声发射源定位坐标求解的解析解,将传感器阵列简化为长方体,以求得最小监测网络下的声发射源定位解析解。考虑传感器在长方体表面不同位置的各种情形,建立对应的定位控制非线性方程组。根据建立的方程组和到时差,将监测网络分为3种情况,分别求得未知波速情况下采用5个传感器进行定位的声发射源定位解析解。将得到的声发射源定位解析解应用到数值和声发射试验中进行验证。结果显示,所求得的解析解避免了预先测定波速与迭代算法求解给定位带来的误差,定位结果与真实坐标一致。     

连续声发射信号的源定位技术

介绍连续型声发射信号的区域定位方法、衰减测量定位方法、互相关式时差定位方法和干涉区定位方法，分析影响连续型声发射信号源定位精度的因素。     

声发射源定位技术

综述声发射源的定位技术，详细介绍基于声发射信号时差测量的线定位和面定位技术，并分析影响声发射源定位精度的因素。