声发射检测技术概述

声发射（AE）是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象。声发射也称为应力波发射。声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。声发射技术是一种新兴的动态无损检测技术，涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释与评定等基本概念，基本原理如图3.1-1所示。

图3.1-1 声发射技术基本原理

材料在应力作用下的变形与裂纹扩展是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源，通常称为传统意义上或典型的声发射源。近年来，流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源，也划到了声发射源范畴，称为其他声发射源或二次声发射源。

声发射源处的应力波频率范围很宽，从次声频、声频直到超声频，可包括数赫兹到数兆赫兹；其幅度按声发射传感器的输出可包括数微伏特到数百毫伏特。用最灵敏的声发射传感器，可探测到约为10^-11m的表面振动。

声发射源发出的应力波，经传播到达被检件表面，引起表面的机械振动。利用声发射传感器将表面的瞬态位移转换成电信号，再经放大、处理后，形成声发射特征参数，并被记录与显示。最后，经数据的解释，对声发射源性质作出评定。这种利用声发射原理进行无损检测的技术称为声发射检测技术。

利用声发射检测技术一般可以达成如下目的：(www.xing528.com)

1）确定声发射产生的时间或载荷。

2）确定声发射源的部位。

3）分析声发射源的性质。

4）评定声发射源的严重性。

受现阶段声发射检测技术的局限，一般而言，还不能对声发射源进行定量分析，比如准确地确定缺陷的尺寸和损伤模式等，但借助其他技术手段或可实现。