【摘 要】
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声发射检测在压力容器等大型结构件的状态监测中具有广泛的应用,压电型声发射换能器是声发射检测的重要部件,其灵敏度的准确校准是实现声发射定量技术的前提。本文针对我国声
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声发射检测在压力容器等大型结构件的状态监测中具有广泛的应用,压电型声发射换能器是声发射检测的重要部件,其灵敏度的准确校准是实现声发射定量技术的前提。本文针对我国声发射传感器存在无法溯源的问题,从声发射技术中存在的不同模式声波出发,分别建立了表面波互易校准系统、纵波互易校准系统和基于脉冲的表面波比较法校准系统以及面对面法简易校准装置。首先,在回顾目前声发射传感器校准方法和已有标准的基础上,阐述了互易法校准的原理以及推导了表面波和纵波的互易常数,建立了表面波互易校准系统和纵波互易自动校准系统,在100kHz-1MHz范围校准不确定度为12%(k=2)。所建系统实现了声发射传感器表面波和纵波的绝对校准。其次,对比了不同规格的毛细玻璃管、不同规格的铅笔芯以及利用换能器的逆压电效应作为模拟声源的声发射信号时域特征和频谱特征。依据ISO12714建立的二级校准装置,即表面脉冲法的比较法校准系统,其模拟声源的重复性能够保证在2%以内,比较法校准系统的不确定度为16%(k=2)。所建立的比较法系统为声发射传感器的表面波灵敏度校准提供了便捷的量传手段。另外,建立了面对面校准装置,该装置适用于声发射传感器的简易校准,其校准不确定度为15%(k=2),面对面法校准装置为工业现场的声发射传感器灵敏度测试提供有效的技术手段。声发射传感器校准技术中,参考传感器的选择尤其重要。参考电容传感器和利用激光多普勒原理测量单点振动位移或者振动速度的方法为本课题后续的研究方向。
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