1、什么是聲發(fā)射？

聲發(fā)射一種常見的物理現(xiàn)象，大多數(shù)工程材料變形和斷裂時(shí)都有聲發(fā)射產(chǎn)生，如果釋放的應(yīng)變能足夠大，還可產(chǎn)生人耳聽得見的聲音。例如坐在椅子上晃動(dòng)身體時(shí)，可以聽到咯吱聲。可是許多材料的聲發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度一般很弱，人耳不能直接聽見，需要借助靈敏的聲發(fā)射傳感器才能檢測出來。

通過接收和分析這種聲發(fā)射信號(hào)來評定材料性能或結(jié)構(gòu)完整性的檢測方法稱為聲發(fā)射檢測技術(shù)。材料在應(yīng)力作用下的變形與裂紋擴(kuò)展，是結(jié)構(gòu)失效的重要機(jī)制。這種直接與變形和斷裂機(jī)制有關(guān)的源，被稱為聲發(fā)射源。流體泄露、摩擦、撞擊、燃燒等于變形和斷裂機(jī)制無直接關(guān)系的另一類彈性波源，被稱為其他或二次聲發(fā)射源。

無線閥門泄漏監(jiān)測

2、聲發(fā)射信號(hào)的處理技術(shù)

聲發(fā)射檢測的最主要目的之一是識(shí)別產(chǎn)生聲發(fā)射源的部位和性質(zhì)，而聲發(fā)射信號(hào)的處理是解決這一問題的唯一途徑。在聲發(fā)射信號(hào)的處理和分析方面，除常用的經(jīng)典聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)和定位分析方法之外，我國目前開展了處于世界前沿的基于波形分析基礎(chǔ)之上的模態(tài)分析、經(jīng)典譜分析、現(xiàn)代譜分析、小波分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別技術(shù)研究，另外也對聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)采用了模式識(shí)別、灰色關(guān)聯(lián)分析和模糊分析等先進(jìn)的處理技術(shù)，我國還自主開發(fā)了進(jìn)行各種信號(hào)分析和模式識(shí)別的軟件包。通過采用這些信號(hào)處理與分析技術(shù)，可以在不對聲發(fā)射源部位進(jìn)行其它常規(guī)無損檢測方法復(fù)檢的情況下，直接給出聲發(fā)射源的性質(zhì)及危險(xiǎn)程度。

聲發(fā)射發(fā)生在材料和結(jié)構(gòu)的機(jī)械加載過程中，伴隨著產(chǎn)生局部彈性波源的結(jié)構(gòu)變化。這會(huì)導(dǎo)致材料的表面位移很小，而彈性波或應(yīng)力波是在材料或其表面積聚的彈性能迅速釋放時(shí)產(chǎn)生的。

3、聲發(fā)射檢測技術(shù)的特點(diǎn)

每一個(gè)聲發(fā)射源的發(fā)現(xiàn)都意味著聲發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用，聲發(fā)射檢測方法在許多方面不同于其他常規(guī)無損檢測方法，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：
l是一種動(dòng)態(tài)檢測方法，被探測到的能量來自被檢物體本身，而非由檢測儀器提供
l對線性缺陷較為敏感，能夠檢測缺陷在外加結(jié)構(gòu)應(yīng)力下的活動(dòng)情況
l能夠整體檢測和評價(jià)整個(gè)結(jié)構(gòu)中缺陷的狀態(tài)
l可提供缺陷隨載荷等外變量而變化的實(shí)時(shí)或連續(xù)信息
l對被檢測物體的接近要求不高
l可用于在役壓力容器的檢測
l用于壓力容器的耐壓試驗(yàn)時(shí)可預(yù)防由未知不連續(xù)缺陷引起的被檢物災(zāi)難性失效和限定其最高工作壓力
l適用于幾何形狀復(fù)雜的物體檢測
通過發(fā)現(xiàn)隱藏的缺陷，甚至是不能觸及的某些結(jié)構(gòu)部位的隱藏缺陷，以阻止破壞的蔓延。這就是聲發(fā)射檢測/監(jiān)測的主要作用。

儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測與定位

聲發(fā)射源產(chǎn)生的聲波在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、質(zhì)量控制、系統(tǒng)反饋、過程監(jiān)測等領(lǐng)域具有實(shí)際意義。在SHM應(yīng)用中，聲發(fā)射通常用于檢測、定位和表征損傷。

審核編輯 黃宇