双声道声发射仪确定球罐上AE源位置
劳动人事部检测中心 刘时风
用声发射技术进行压力容器的完整性评价,国内外已有许多应用的实例。但用于现场评价确定压力容器上AE源位置的声发射仪几乎都是多通道声发射仪(一般用32通道)。由于多通道声发射仪造价昂贵、结构复杂,不易操作,体积庞大,搬运困难，大大限制了声发射技术在压力容器上的广泛应用。
去年十月，我们和冶金部技术安全研究所对上海第五钢铁厂的一台120mm3球罐进行了水压试验声发射监测，并同时进行了电测和光弹试验。使用的是一台美国邓尼肯公司生产的3000系列双声道声发射仪。这次试验，用双声道声发射仪对整个球罐上AE源的检出和定位都取得良好的效果。本文仅对用双声道声发射仪确定球罐上AE源位置的方法和在这次试验中定位功能验证结果进行报道。
一、仪器定位功能介绍
3000系列双声道声发射仪能用时差原理进行线定位。其定位功能的设计原理是假设声发射源在一条直线上，把这条直线平分为100小段，每一小段用一个点表示，声发射传感器放在直线两端(即0和100点位置),则直线上每个点处的AE信号到达两探头的时差是一一对应、互不相同的。仪器具有计算、储存、显示记录等功能；能白动计算出AE信号的时差，实时显示在示波屏上；能储存AE信号，显示和打印每个时差位置的AE事件累计值。
二、原理和方法
3000系列声发射仪是用时差原理定位的。如果AE源不是在一条直线上,而是在两探头能共同接收到一个120mm3球罐上任-部位的AE信号，则全部区域内各点都有对应时差。所有有相同时差的点在3000系列双声道声发射仪上显示为一个时差位置点。球罐上,对一个固定的探头位置,所有有相同时差的点连接成一闭合曲线，近似一个椭球与球罐相截的轨迹。因此,对同一个AE源在三组探头位置监测就得到三条等时差闭合曲线。这三条曲线只有一个公共交点,所测AE源就在这交点上。这样就可把原仪器设计的线定位功能扩充为面定位功能(图1)。图中A、B、C为等时差闭合曲线, D为交点，D点和A(0), A(100)等探头位置点均在图示正面球面上。
使用一台双声道声发射仪进行球罐AE监测面定位可分四步进行:
1.确定三组探头位置，用模拟AE信号算出重点监测部位的时差位置并判断出等时差闭合曲线粗略形状，记录以上内容。
2.在第一组探头位置加载进行AE监测。保留二个台阶载荷。记录示波屏出现的AE源时差位置，AE事件累计值。
3.探头移到第二组位置,继续加载一个台阶，记录示波屏上AE源时差位置。探头移到第三组位置,加载到最后载荷，记录AE源时差位置。
4.如果加载过程中记录的三组AE源时差位置与第1步中重点监测部位的三组标定时差位置一一对应，例如某重点监测部位在第一步中三组探头位置的标定时差是50, 70, 30,而加载中监测到某AE源在对应探头位置的时差位置也是50, 70, 30, 则所测AE源就在这个重点监测位置。如不能---对应，则需根据所监测到的AE源的等时差闭合曲线粗略判断出公共交叉点区域，用模拟AE源在该区域准确找出能使加载监测到的三个AE源时差位置与三组探头位置一一对应的点, 这个点就是所测AE源位置。
