基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，包括以下步骤：校准检测探头；将检测探头安置于纤维增强塑料压力容器上，对纤维增强塑料压力容器进行材料衰减测试；测量纤维增强塑料压力容器的材料中的声速；对纤维增强塑料压力容器进行加压，完成加压测试。本发明专利技术能够有效的检测出纤维增强塑料压力容器存在的缺陷。

Fiber reinforced plastic pressure vessel inspection method based on AE Technology

The invention relates to a method to enhance detection of plastic pressure vessel AE testing technology based on fiber, which comprises the following steps: calibration probe; probe placed on the fiber reinforced plastic pressure vessels, the fiber reinforced plastic pressure vessel material attenuation test; measurement of fiber reinforced plastic sound pressure vessel in the material of fiber; reinforced plastic pressure vessel pressure, pressure test. The invention can effectively detect the defects of the fiber reinforced plastic pressure vessel.

【技术实现步骤摘要】
基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法
本专利技术涉及纤维增强塑料压力容器检测
，特别是涉及一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法。
技术介绍
玻璃纤维增强塑料别名玻璃钢，俗称FRP(FiberReinforcedPlastics)，即纤维增强符合塑料。玻璃钢是一种复合材料，即由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使玻璃钢的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。玻璃钢中以纤维增强材料应用最广、用量最大，其特点是比重小、比强度和比模量大。优于玻璃钢的诸多优点，在航空航天、汽车、化工纺织和机械制造等领域得到了广泛的应用。纤维增强塑料的先进性与其质量的离散性和高成本并存，在实际应用中，即使经过研究和试验制定了合理的加工工艺，在复合材料结构件的制造过程中仍有可能产生材料缺陷，引起质量问题，甚至有可能导致整个结构件的报废而造成重大的经济损失。常规的无损检测方法中，射线检测对方向性很强的裂纹检测效果较差，同时有放射危险，超声波检测对夹杂物、纤维断裂等缺陷检测效果较差。随着由这些复合材料结构制成的产品服役时间增加，这些问题更加突显，因此亟需一种有效的检测手段对其进行质量检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，能够有效的检测出纤维增强塑料压力容器存在的缺陷。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，包括以下步骤：(1)校准检测探头；(2)将检测探头安置于纤维增强塑料压力容器上，对纤维增强塑料压力容器进行材料衰减测试；(3)测量纤维增强塑料压力容器的材料中的声速；(4)对纤维增强塑料压力容器进行加压，完成加压测试。所述步骤(1)具体为：将检测探头安放在纤维增强塑料压力容器上，在离所述检测探头预设距离的位置进行模拟源声发射幅度值响应测试，使得任何一个通道与所有通道的相应之差小于所设阈值。所述步骤(2)具体为：在纤维增强塑料压力容器上远离人孔和管座的区域放置检测探头，分别沿纤维增强塑料压力容器的表面纤维方向和与其呈45度角方向上，并离所述检测探头预设距离的位置进行模拟源声发射幅度值响应测试。所述步骤(3)具体为：在检测探头附近进行第一次断铅，然后沿着直线方向隔5米处选择一个点断铅，记录两次断铅中最大幅值响应时间。所述步骤(4)在进行加压时加压过程分为两个阶段，在第一阶段每增加10％的最大压力后保压一定时间，在第二阶段，先减压10％的最大压力并保压一定时间，再增加20％的最大压力并保压一定时间，以此循环直至达到最大压力；每分钟的升压速度小于或等于最大压力的2％。所述步骤(4)前还包括背景噪声测量的步骤，具体为：将门槛值调低至10～20dB，监测时间为20分钟，确定本底噪声以评估监测门槛值。有益效果由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术基于声发射检测技术对纤维增强塑料压力容器进行检测，能够有效检测出监测部位的衰减特性，从而给缺陷损失的严重性给出统一的评价依据。附图说明图1是本专利技术的流程图；图2是本专利技术中加压测试时的加压曲线图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术的实施方式涉及一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，如图1所示，包括以下步骤：(1)校准检测探头。具体为：将检测探头安放在纤维增强塑料压力容器上，在离所述检测探头预设距离(如150mm)的位置进行模拟源声发射幅度值响应测试，使得任何一个通道与所有通道的相应之差小于所设阈值。(2)将检测探头安置于纤维增强塑料压力容器上，对纤维增强塑料压力容器进行材料衰减测试。具体为：在纤维增强塑料压力容器上远离人孔和管座的区域放置检测探头，分别沿纤维增强塑料压力容器的表面纤维方向和与其呈45度角方向上，并离所述检测探头150mm和300mm的位置进行模拟源声发射幅度值响应测试。(3)测量纤维增强塑料压力容器的材料中的声速。具体为：在检测探头附近进行第一次断铅，然后沿着直线方向隔5米处选择一个点断铅，记录两次断铅中最大幅值响应时间。(4)对纤维增强塑料压力容器进行加压，完成加压测试。在进行加压时加压过程分为两个阶段，阶段的分界线为30％最大压力，即在达到30％最大压力前为第一阶段，在达到30％最大压力后为第二阶段，在第一阶段每增加10％的最大压力后保压一定时间(例如4分钟)，在第二阶段，先减压10％的最大压力并保压一定时间(如4分钟)，再增加20％的最大压力并保压一定时间(如4分钟)，以此循环直至达到最大压力；每分钟的升压速度小于或等于最大压力的2％。值得一提的是，在进行加压前还包括背景噪声测量的步骤，具体为：将门槛值调低至10～20dB，监测时间为20分钟，确定本底噪声以评估监测门槛值。采用上述方法对两台纤维增强塑料容器进行了检测，分别是DN800纤维增强塑料压力容器和DN1800纤维增强塑料压力容器。DN800纤维增强塑料压力容器的试验步骤如下：步骤一：灵敏度测试及检测探头校准测试在DN800纤维增强塑料压力容器的罐体均匀处选一个点为圆心，以150mm为半径画一个圆，将8个检测探头布置在圆上。首先在仪器上选择一个通道，并在选定通道所连通的探头附近进行三次断铅试验以测试其灵敏度，依照此步骤，分别对其余七个探头进行灵敏度测试，每个检测探头所得幅值不得低于95dB。在圆心处进行三次断铅，分别记录八个检测探头的幅值，任何一个通道对所有通道的平均峰值相应的偏离不超过6dB。步骤二：衰减曲线测试在水平方向以120mm为间隔选取六个点，在离第一个点120mm处断铅，记录不同点处幅值大小，再在与水平方向成四十五度角方向同样选取六个点在离第一个点120mm处断铅，记录不同点处幅值大小，每个点断铅三次。步骤三：声速测量在罐体相对均匀处选择相距300mm两点布置检测探头，在距一端100mm处断铅，则距离差为100mm，记录到达两个检测探头时的时间差，则可以计算出声速1。在罐体相对均匀处选择相距360mm两点布置检测探头，在距一端120mm处断铅，则距离差为120mm，记录到达两个检测探头时的时间差，则可以计算出声速2。计算两个声速的平均值作为结果。步骤四：加压测试(1)噪声测试：在注水前，将门槛值调至20dB，采集信号，在无外界影响下，采集的信号幅值不得超过40dB；注水后静置一段时间，继续采集噪声信号在无外界影响下，采集的信号幅值不得超过40dB。然后调节门槛值至45dB，注水加压至0.08MPa，检测噪声。(2)在0.08MPa保压10分钟，继续监测，然后加压至0.2MPa，保压10分钟，然后继续加压至0.3MPa，之后按照图2的曲线进行加压，整个过程中全程监测。DN1800纤维增强塑料压力容器的试验步骤如下：步骤一：灵敏度测试及检测探头校准测试在DN1800纤维增强塑料压力容器的罐体均匀处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)校准检测探头；(2)将检测探头安置于纤维增强塑料压力容器上，对纤维增强塑料压力容器进行材料衰减测试；(3)测量纤维增强塑料压力容器的材料中的声速；(4)对纤维增强塑料压力容器进行加压，完成加压测试。

【技术特征摘要】
1.一种基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)校准检测探头；(2)将检测探头安置于纤维增强塑料压力容器上，对纤维增强塑料压力容器进行材料衰减测试；(3)测量纤维增强塑料压力容器的材料中的声速；(4)对纤维增强塑料压力容器进行加压，完成加压测试。2.根据权利要求1所述的基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：将检测探头安放在纤维增强塑料压力容器上，在离所述检测探头预设距离的位置进行模拟源声发射幅度值响应测试，使得任何一个通道与所有通道的相应之差小于所设阈值。3.根据权利要求1所述的基于声发射检测技术的纤维增强塑料压力容器检测方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：在纤维增强塑料压力容器上远离人孔和管座的区域放置检测探头，分别沿纤维增强塑料压力容器的表面纤维方向和与其呈45度角方向上，并离所述检测探头预设距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇清，李秋锋，蔚道祥，李昕，罗晓明，
申请(专利权)人：上海市特种设备监督检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31