能量累计值在压力容器声发射检测中的应用
龚 斌 齐 辉 林 伟 金丹
(沈阳化工学院 沈阳 110142)
摘 要
根据声发射现象中产生的弹性波在传播时声压遵从指数衰减规律，提出利用信号的能量累计值对压力容器上声源检测强度进行修正和对声源进行定位。针对压力容器检测中常用的探头列阵方式，运用解析法从理论上导出了修正系数的计算公式和声源定位的计算公式。这种修正方法和定位方法仅需测量能量累计值，具有无须用模拟源进行测量衰减特性、无须测量声速等优点。
关键词 声发射 压力容器 声衰减 能量 定位
中图分类号TB52-9 文献标识码A 国家标准学科分类代码460.40
Application of Energy Accumulations in Acoustic Emission and Detection
GongBin Qi Hui LinWei JinDan
Abstract: A method by using accumulative dates of signal energy to modify intensity of Acoustic source detection and to locate acoustic emission source in pressure vessel is put forward, based on exponential attenuation principal of sound pressure for elastic waves propagation in acoustic emission. Calculative formulations of revised coefficient and acoustic source location are deduced by analytics in theory according tothe array forms of probes. The revised method and location method only need to measure energy accumulative dates, and don't need to consider attenuation character, and also measure speed of sound and so on.
Key words: Acoustic emission, Pressure vessel, Acoustic attenuation, Energy, Location
1 引言
声发射技术作为一种新的无损检测方法，目前已被广泛应用于石油、化工、交通运输等各行各业[1]。我国目前将声发射技术用于压力容器的安全检测，主要是通过对容器在承压状态下的声发射监测(是否测得信号和信号的强弱)来判别容器上是否存在活性缺陷和缺陷的位置，现行的主要评价依据是国家标准GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》和机械行业标准JB/T7667-1995《在役压力容器声发射检测评定方法》[2]-[3]。
在两种标准中都要求检测仪器能进行源定位[2]-[3],声发射仪器一般采用第一次门槛跨越技术时差定位方法，但该方法需要预先给定声速，当输入的声速不同于被测物体中的真实声速时，将给系统定位带来误差[4]-[6]。标准中还要求根据声源的活性程度和声源的强度，同时考虑加压和保压时信号情况进行声源的综合等级划分。其中声源的强度一般取仪器所检测到信号的最大幅值。由于信号传播过程中的衰减，仪器所测得的幅值与源信号的真实幅值是不一样的。因此，在声源强度的判定时应考虑信号的衰减。为此在标准中提出要用模拟源进行衰减特性测量，但衰减特性测最比较困难，且不同频率信号衰减系数不同，既增加检测难度又不太准确。本文力图在此方面进行一些研究，一方面利用仪器测得的能最累计参数进行定位，从而避免声速偏差影响定位精度，另一方面从能量累计参数中直接获取衰减特性来修正源强度。
