中国声发射检测技术进展———学会成立25周年纪念
沈功田,戴 光,刘时风
(无损检测学会 声发射专业委员）
摘 要 :介绍国内外声发射检测技术的发展历程和现状,综述我国无损检测(NDT)学会活动情况、标准、仪器、人员及主要研究和应用领域的现状,提出了我国目前声发射检测急需解决的问题和发展趋势。
关键词:声发射检验；综述；压力容器；复合材料；岩石；焊接结构；应力测定
中图分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:1000-6656(2003)06-0302-06
THE 25 ANNIVERSARY OF CHINESE SOCIETY FOR NDT
SHEN Gong tian DAI Guang LIU Shi-feng
(AE Committee, Chinese Society for NDT)
Abstract: The history and present situation of acoustic emission (AE) technique at home and abroad were introduced.The state-of-art of AE standards，instrument, pe1sonnel,main research and applying fields was outlined. Some challenging problems and developing tendency were also described.
Keywords: Acoustic emission testing； Review;Pressue vessel；Composite； Rock；
Welded structue；Stress mesurement
1 声发射技术的发展和现状
1.1 声发射技术的发展
材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE)[1]。声发射是一种常见的物理现象,大多数材料变形和断裂时均伴有声发射，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录和分析声发射信号以及利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测技术。
现代声发射技术的开始以20世纪50年代初Kaiser在德国所做的研究工作为标志。他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中有声发射现象，最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应，即材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号，材料的这种不可逆现象即为Kaiser效应,他同时还提出连续型和突发型声发射信号的概念。
20世纪50年代末到60年代间,美国和日本许多学者在试验室中做了大量工作,研究各种材料声发射源的物理机制，并初步应用于工程材料无损检测领域。Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器检测，美国于1967年成立了声发射工作组，日本于1969年成立了声发射协会。
20世纪70年代初，Dunegan等人开展了现代声发射仪器的研制，他们把试验频率提高到100kHz～1MHz,这是声发射试验技术的重大进展。现代声发射仪器的研制成功为声发射技术从试验室的材料研究阶段走向在生产现场监视大型构件的结构完整性应用创造了条件。
随着现代声发射仪器的出现，20世纪70年代和80年代初人们从声发射源机制.波的传播和声发射信号分析方面开展了广泛和深入的系统研究。在生产现场也得到了广泛的应用,尤其在化工容器、核容器和焊接过程的控制方面取得了成功。根据Drouillard统计的声发射论文目录[2 3],到1986 年有关声发射的论文已超过5000篇[3]。
20世纪80年代初，美国PAC公司将现代微处理机技术引入声发射检测系统,设计出了体积和重量较小的第二代源定位声发射检测仪器，并开发了一系列多功能高级检测和数据分析软件，通过微处理机控制，可以对被检测构件进行实时声发射源定位监测和数据分析。由于第二代声发射仪器体积小、重量轻且易于携带,大大推动了声发射技术在现场检测的广泛应用；另一方面，由于采用286及更高级的微处理机和多功能检测分析软件,仪器采集和处理声发射信号的速度大幅度提高，信息存储量增加,提高了声发射源的定位功能和缺陷检出准确率。
20世纪90年代，美国PAC公司、DW公司、德国Vallen Systeme公司和中国广州声华公司先后开发了计算机化程度更高、体积和重量更小的第三代数字化多通道声发射检测分析系统，除能进行声发射参数实时测量和声发射源定位外,还可直接进行声发射波形的观察、显示、记录和频谱分析。
