声发射传感器
发布时间：2023-09-27 16:49 阅读次数：
声发射传感器结构和特性
（1）声发射传感器一般由壳体、保护膜、压电元件、阻尼块、连接导线及高频插座组成。压电元件通常采用锆钛酸铅、钛酸钡和铌酸锂等。根据不同的检测目的和环境采用不同结构和性能的传感器。其中，谐振式高灵敏度传感器是声发射检测中使用最多的一种。单端谐振式传感器的结构简单，将压电元件的负电极面用导电胶粘贴在底座上，另一面焊出一根很细的引线与高频插座的芯线连接，外壳接地。
（2）声发射传感器的转换系数和灵敏度
传感器的输入端作用是力、位移或者速度，输出则为电压。可以认为力、位移或者速度转化为电压的整个系统为线性系统。在分析线性系统时，并不关心系统内部的各种不同的结构情况，而是要研究激励和响应同系统本身特性之间的联系。
（3）声发射传感器的分类及用途
传感器是声发射检测系统的重要部分，是影响系统整体性能的关键因素。传感器设计不合理，可使实际接收的信号和希望接收到的声发射信号有较大差别，直接影像采集到的数据真实度和数据处理结果。在声发射检测中，大多使用的是谐振式传感器和宽带响应的传感器。目前，常使用声发射传感器的主要类型如下：
1）谐振式传感器，是应用最多的一种高灵敏度传感器；
2）宽频带传感器，通常由多个不同厚度的压电元件组成，或采用凹球面形与楔形压电元件达到宽频带的目的，但检测灵敏度比谐振式传感器会降低；
3）高温传感器，适用于-20℃到600℃的声发射检测，通常用铌酸锂或钛酸铅陶瓷制成；
4）差动传感器，由两只正负极差接的压电元件组成，输出相应的差动信号，信号因迭加而增大，可提高检测信号的信噪比；
5）此外还有微型传感器、本安防爆型传感器等。
就声发射源定位而言，实际运用中大量遇到的式结构稳定的金属材料（如压力容器等），这类材料的各向异性较小，声波衰减系数也小，频带范围大多是25KHz～750KHz，因此选用谐振式传感器比较合适。金属材料和其他应用场合常使用中心频率150KHz的谐振式窄带传感器来测量工程材料的声发射信号。窄带谐振式传感器灵敏度较高并有很高的信噪比，价格便宜，规格多，如在知道声源传播基本特性、想获取某一频带范围的声发射信号来进行处理或想提高系统灵敏度，选择合适型号的谐振式传感器比较好，如声源定位。应当指出所谓谐振式窄带传感器并不是只对某频率信号敏感，而是对某频带敏感，其他频带信号灵敏度较低。
