Регистрация акустической эмиссии

Акустическая эмиссия (АЭ) — явление возникновения и распространения упругих колебаний (акустических волн), во время деформации напряженного материала.

Преобразование сигнала АЭ в электрический сигнал осуществляется с помощью преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ). Для регистрации АЭ могут применяться ПАЭ различных типов, их выбор определяется параметрами контролируемого объекта, источниками АЭ, и др. факторами в зависимости от задачи. В нашем опыте будем использовать преобразователь ВС601 и цифровой датчик ZET 7140-E AcousticEmission-CAN со встроенным усилителем.

Цифровой датчик ZET 7140-E AcousticEmission (имеет встроенный усилитель) предназначен для регистрации акустической эмиссии в частотном диапазоне от 15 кГц до 20 МГц. При использовании интеллектуальных датчиков не требуется настройки измерительных каналов или обработки данных — параметры преобразователя акустической эмиссии устанавливаются в памяти интеллектуального датчика и все измерения производятся с учетом этих характеристик.

В углубление на натянутой алюминиевой пластине капается капля соляной кислоты. Это приводит к повышению вероятности возникновения микротрещин в том месте, где происходит взаимодействие с кислотой и возникновение АЭ. Также акустическую эмиссию вызывает и сам процесс коррозии (без натяжения пластины).

Стенд для получения и регистрации АЭ изображен на рисунке 1.

1 — Предусилитель GT200A 2 — Блок питания для предусилителя (12..24) В 30 мА 3 — Тензометрическая станция ZET 017‑T8 4 — Сигнальный кабель с выхода предусилителя на вход АЦП ЦАП 14/2 5 — Преобразователь акустической эмиссии GT300 6 — Тензорезисторы

Рисунок 1- Стенд для получения и регистрации АЭ

Тензометрическая станция ZET 017‑T8 на данном стенде применяется для контроля натяжения пластины. В качестве тензодатчиков применены фольговые тензорезисторы, включенные по мостовой схеме.

Рисунок 2 — Алюминиевая пластина до и после воздействия кислоты

Фоновый сигнал, отфильтрованный ФВЧ 40 кГц (с помощью программы «Фильтрация сигналов») приведён на рисунке 3.

Рисунок 3 — Фоновый сигнал

Сигнал, полученный при воздействии кислотой на алюминий, приведён на рисунке 4.

Рисунок 4 — Сигнал полученный при воздействии кислоты

Зарегистрированный импульс амплитудой более 0,1 мВ приведён на рисунке 5.

Рисунок 5 — импульс амплитудой более 0,1 мВ

Для регистрации низкочастотных АЭ сигналов (до 50 кГц), можно применять анализатор спектра А19 . В этом случае датчик можно подключать напрямую к входу анализатора, (без использования внешнего предусилителя), т.к. А19 имеет встроенный усилитель.

Для регистрации низкочастотных АЭ сигналов можно подключить датчик акустической эмиссии через усилитель GT200A или ZET 440 к анализатору спектра A19-U2 .