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          聲發射案例

          泄漏檢測-聲發射技術在圓筒是否有泄漏口方面的檢測

          發布日期:2021-06-04

          1、聲發射檢測的原理

          聲發射是指材料中局域源能量快速釋放而產生瞬態彈性波的現象,也稱為應力波發射,簡稱AE。當圓筒密封性能不好而泄漏時,桶內氣體會從泄漏孔的縫隙噴射而出,形成湍流。此湍流對密封表面產生沖擊而激發彈性波,即泄漏聲發射信號。用聲發射傳感器接觸圓筒外壁,接收泄漏產生的彈性波,轉換成電信號,經信號放大處理后顯示和監聽,從而達到檢測圓筒是否有泄漏的目的,如圖1所示。

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          2、用聲發射檢測圓筒是否有泄漏的優點

          (1)對圓筒完整性無影響,不需拆卸,只需通過布置高靈敏度的傳感器在圓筒外部,判定圓筒表面是否有泄漏孔。

          (2)檢測方便,不會影響正常的生產;結果直觀。

          (3)減少環境污染和降低檢維修成本。

          3、實驗設備

          (1)被檢測圓筒參數:200L鋼桶,高度900mm,直徑400mm,壁厚1mm,壓力0.15mpa,試驗桶泄漏孔徑0.3-2.5mm。圓筒形狀如圖1所示

          (2)聲發射系統:采用美國物理聲學公司實驗性能更好的PCI-2聲發射系統。采集卡為PCI-2采集卡,如圖2所示;主機為便攜式Micro II,如圖3所示;傳感器為R3A,R6A和R3I.傳感器與罐壁之間采用真空脂與磁性吸座進行耦合與固定。R3A和R6A都是無源傳感器,使用時需要通過前置放大器和聲發射系統相連,它們的峰值頻率分別為30khz和60khz;R3I為前置一體化傳感器,,可直接和聲發射系統相連,其峰值頻率為30khz。

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          圖2 PCI-2采集卡及其性能參數

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          圖3 便攜式主機Micro II

          4、實驗過程及結果

          (1)圓筒無泄漏孔,1通道和R3A相連,2通道和R6A相連

          圖4是圓筒無泄漏孔,1通道和2通道ASL值隨時間的變化。從圖中可看出,當圓筒無泄漏時,兩個通道的ASL在15db左右浮動。圖5是無泄漏時兩個通道RMS隨時間的變化圖,可看出兩個通道的RMS值在0.0002V浮動。

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          圖4 無泄漏孔時,兩個通道ASL值隨時間的變化圖

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          圖5 無泄漏孔時,兩個通道RMS值隨時間的變化圖

          (2)圓筒表面有直徑為1.5mm的泄漏孔,1通道和R3A相連,2通道和R6A相連

          圖6是圓筒有1.5mm的泄漏孔時,1通道和2通道ASL值隨時間的變化。從圖中可看出,當圓筒有1.5mm的泄漏孔時,兩個通道的ASL在45db左右浮動。圖7是兩個通道RMS隨時間的變化圖,可看出兩個通道的RMS值在0.01V浮動。

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          圖6 有1.5mm泄漏孔時,兩個通道ASL值隨時間的變化圖

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          圖7 有1.5mm的泄漏孔時,兩個通道RMS隨時間的變化圖

          (3)圓筒表面有直徑為0.5mm的泄漏孔,1通道和R3A相連,2通道和R6A相連。25-50s時把泄漏孔堵住,其余時間把泄漏孔打開。圖8為兩個通道ASL值隨時間的變化圖,從圖中可看出,當有泄漏孔時,兩個通道的ASL值在30db浮動,無泄漏孔時,兩個通道的ASL值在15db浮動;圖9為兩個通道RMS隨時間的變化圖,當有泄漏時,兩個通道的RMS值在0.002v左右浮動,當無泄漏時,兩個通道的RMS在0.0002v左右浮動。

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          圖8 0.5mm的泄漏孔時,兩個通道ASL隨時間的變化圖

          09

          圖9

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