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声发射仪所需重要硬件和技术指标优化

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:前置放大器:增益40 dB,滤波范围:100 Hz~5 MHz。

声发射仪所需重要硬件和技术指标优化

(1)传感器

①2个高敏感共鸣型传感器,灵敏度大于60 dB,频率带宽为0.1~1 MHz,中心频率为0.55 MHz左右,外观尺寸为φ5×10,温度范围为-20°~80°。

②1个位移型传感器,频率范围小于1.5 MHz。

(2)前置放大器:增益40 dB,滤波范围:100 Hz~5 MHz。

(3)信号处理板:一块信号处理板完成对来自前置放大器的声发射信号的处理,得到满足要求的参数数据和/或波形数据。

(4)计算机系统:采用厂家声发射系统的原配计算机。

(5)采集分析软件:多个软件功能集合到一起,实现实时采集各个通道的数据、实时定位、关联、统计、分析、保存等功能。采集分析软件满足实时定位、关联分析、结果显示和提取特征参数的要求,并可实时将结果予以保存。波形系统要求实时观察部分或者全部的波形,能离线处理所保存的数据,输出分析结果。软件还至少应该提供线定位、三角形定位算法,最好提供球形定位、矩形定位算法,定位精度在50 mm以下。软件有全中文界面,便于学习和操作。

(6)通道数:2~6通道数字转换器数。(www.xing528.com)

(7)信噪比:信噪比大于60 dB。

(8)声发射参数:包括上升时间、持续时间、峰值幅度、计数值、能量等参数,最好还包括峰计数、均方根电压、信号平均电平参数。

(9)每秒撞击数(Hits/s):分单个通道每秒撞击数和整台仪器的每秒撞击数。单个通道的每秒撞击数衡量单个通道接收声发射信号和由此产生的参数或者波形数据的能力;整台仪器的每秒撞击数衡量仪器整体的信号接收和处理能力,它是指各个声发射信号处理通道处理声发射撞击的总和。前者指标要求很高,但是后者则需要依赖许多因素,如ADC(模拟-数字转换)采样频率、通道数、软件的影响等。

(10)ADC的采样频率:在数字声发射仪中,此参数决定了对信号的分析能力,它直接影响定位精度、到达时间、上升时间、峰值幅度等参数的数值。ADC的采样频率以滤波器最高频率的10~20倍为宜,倍数太高会增加数据的流量、影响实时性,而倍数太低会丢失有效的细节。如果要求滤波器的范围为100 Hz~5 MHz,则ADC需要达到的采样频率在2~100 MHz为宜。

(11)ADC的分辨率:ADC的分辨率决定了仪器对小信号的分辨能力,要求其分辨率在12~16位。

(12)增益:模拟声发射仪和数字声发射仪均有增益选择。

(13)附加接口:声发射仪要求具有测量附加参数的接口,主要用来测量声发射测试时的环境温度、设备的压力等,部分仪器提供其他接口用来实现通信、同步等功能,也可选择考虑。

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