10.4. Аппаратура АЭ контроля
Структура аппаратуры АЭ контроля определяется следующими основными задачами: прием и идентификация сигналов АЭ, их усиление и обработка, определение значений параметров сигналов, фиксация результатов и выдача информации. Аппаратура различается степенью сложности, назначением, транспортабельностью, а также классом в зависимости от объема получаемой информации. Наибольшее распространение нашла многоканальная аппаратура, позволяющая наряду с параметрами АЭ определять координаты источников сигналов с одновременной регистрацией параметров испытаний (нагрузка, давление, температура и пр.). Функциональная схема такой аппаратуры приведена на рис. 10.5.
Амплитуда локаций:
• 43...45ДБ
*45...49дБ
■ 49...52 дБ
о52...56дБ
х56...59дБ
а - место установки ПАЭ
Амплитуда локаций:
• 43...45ДБ
*45...49дБ
■ 49...52 дБ
о52...56дБ
х56...59дБ
а - место установки ПАЭ
Рис. 10.4. Схема располоджения источников АЭ на развертке сосуда и местоположение зарегистрированных дефектов: 1- обечайка 1; 2 – обечайка 2; 3 – вход воздуха; 4 – обечайка 3; 5 – днище нижнее; 6 – штуцер слива конденсатора; 7 – лазовое отверстие; 8 – штуцер манометра; 9 – штуцер предохранительного клапана; 10 – днище верхнее; I-VIII – номера приемников АЭ
Рис. 10.5. Функциональная схема аппаратуры АЭ контроля
В состав аппаратуры входят соединенные кабельными линиями следующие основные элементы: 1 - преобразователи акустической эмиссии (ПАЭ); 2 - предварительные усилители; 3 - частотные фильтры; 4 - основные усилители; 5 - блоки обработки сигналов; 6 - основной процессор обработки, хранения и представления результатов контроля; 7- пульт управления (клавиатура); 8 - видеомонитор; 9 - датчики и кабельные линии параметрических каналов.
Элементы аппаратуры 3 - 8, как правило, конструктивно выполняются в виде одного блока (показано на рис. 10.5 пунктиром) на базе портативного компьютера.
Преобразователь акустической эмиссии служит для преобразования упругих акустических колебаний в электрические сигналы и является важнейшим элементом аппаратного комплекса АЭ контроля. Наибольшее распространение нашли пьезоэлектрические ПАЭ, схема которых мало отличается от пьезопреобразователей (ПЭП), используемых при проведении ультразвукового контроля.
По конструкции различают следующие виды ПАЭ:
однополюсный и дифференциальный;
резонансный, широкополосный или полосовой;
совмещенный с предусилителем или несовмещенный.
По уровню чувствительности ПАЭ разделяются на четыре класса (1 - 4-й), по частотным диапазонам - на низкочастотные (до 50 кГц), стандартные промышленные (50...200 кГц), специальные промышленные (200...500 кГц) и высокочастотные (более 500 кГц). Затухание упругих колебаний снижается с уменьшением их частоты, поэтому низкочастотные ПАЭ используют прежде всего при контроле протяженных объектов, например трубопроводов и объектов с высоким затуханием колебаний.
Специальные ПАЭ применяют для контроля малых объектов с длиной до 1 м, высокочастотные - при проведении лабораторных исследований.
В зависимости от амплитудно-частотной характеристики различают ПАЭ резонансные (полоса пропускания 0,2 Fр, где Fр - рабочая частота ПАЭ), полосовые (полоса пропускания 0,2...0,8 Fр) и широкополосные (полоса пропускания более 0,8 Fр).
Основное отличие ПАЭ от прямых ПЭП заключается в особенностях демпфирования, необходимого для гашения свободных собственных колебаний пьезопластины, а также в толщине самой пьезо-пластины. Тыльная сторона пьезопластины ПАЭ может оставаться свободной или частично или полностью задемпфированной.
Одной из основных характеристик ПАЭ является коэффициент преобразования к, определяемый из выражения
Достарыңызбен бөлісу: |