一种声发射传感器灵敏度一致性的测试装置和方法，所述装置采用圆柱形有机玻璃棒用作测试台；夹座、夹紧块与安装筒配合安装在测试台一端，在压簧的作用下，被测传感器的端面与测试台端面保持压力稳定的耦合接触；支架安装在测试台的另一端面，与固定座和夹座共同保持测试台水平放置在桌面上。通过调节信号发生器的脉冲激励信号宽度和幅度，根据各个被测传感器间的灵敏度分布聚集情况，利用一致性的计算方法，从而筛选出具有第一、二、三灵敏度一致性的被测传感器。所述测试装置成本低、携带便利、搭建便捷，测试方法简单快捷，用户易操作，可以根据检测需求随时对传感器进行灵敏度一致性测试。测试。测试。
【技术实现步骤摘要】
一种声发射传感器灵敏度一致性测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及声发射
，特别是涉及一种声发射传感器灵敏度一致性测试装置及方法。
技术介绍
[0002]声发射检测常用于大型结构的完整性检测和安全评价，如大型压力容器、储罐、起重机械、建筑钢结构等的检测监测。根据检测对象实际，需要安装几个至几十个不等的声发射传感器进行检测和定位。声发射传感器灵敏度一致性良好，是检测结果有效可靠的前提是检测对象中声源的准确定位和评价的保证。
[0003]声发射传感器的出厂前检测，能够保证灵敏度较高，符合检测标准要求，质量合格，而投入使用后，由于现场环境恶劣、使用损耗、操作不当等原因，极易出现传感器灵敏度下降的情况。目前，对声发射有关设备的校准是仅每年要求对声发射传感器一次计量校准，校准依据为GB/T 19800《无损检测声发射检测换能器的一级校准》和GB/T 19801《无损检测声发射检测声发射传感器的二级校准》。GB/T 19800和GB/T 19801对声发射传感器的校准，存在以下问题：
[0004]1、激励源为阶跃函数力源，须通过断裂玻璃毛细管产生，具体方式为使用直径约0.2mm的玻璃毛细管水平放置在试块上，作用力通过实心玻璃棒加载在毛细管上，玻璃棒通过加载螺杆向下施加作用力，直至毛细玻璃管断裂。这种激励方式装置复杂，不易操作，激励效果不稳定。
[0005]2、试块使用的是钢制圆柱体试块，为降低边界效应的影响，圆柱试块直径不小于400mm，高度不小于180mm，试块尺寸大，且非常笨重。
[0006]3、一级校准使用参考传感器的标准电容传感器，二级校准使用的是NBS锥形换能器，目前市面上已不提供。
[0007]4、记录数据使用瞬态记录仪或示波器，而后使用计算机对记录数据进行复杂计算才能得出结果。
[0008]5、校准是对每个传感器的测试，不能给出一组传感器之间差异的直接结果，即并未给出用于现场检测传感器组的一致性的适用结果。
[0009]6、一年一次的校准仅能确保单个被测传感器本身灵敏度在被测试时以及被测试前的一段时间内符合最低检测要求，对于校准后、经过使用磨损的情况则无法获知，由于缺少实际检测前对声发射传感器灵敏度一致性的测试，声发射检测时经常出现检测灵敏度差异大，导致定位、定量检测结果不准确。
[0010]综上所述，现有声发射传感器测试方法均需要使用复杂的电子仪器和笨重的大型钢制试块，整套装置复杂、成本高，测试计算复杂，一般用户不具备测试条件和能力。特别是，使用毛细玻璃管破裂作为激励源，一级校准中还需要使用标准电容传感器作为参考对象，一般用户不具备开展传感器校准的条件和能力。若每次检测前将所有传感器送到计量院校准，则成本高且效率低。由此，迫切需求一种便捷有效的声发射传感器灵敏度一致性的
测试方法，以保证用户在每次检测实施前或日常仪器维护期间，能够对声发射传感器一致性进行测试评价，从而确保检测数据的有效可靠，提高检测效率。
技术实现思路
[0011]本专利技术的目的是为了上述现有技术存在的校准不及时、不便利，无法提供一致性信息，而提出的测试方法和装置。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0013]一种声发射传感器灵敏度一致性测试装置，包括：信号发生器2、发射传感器3、第一信号线5、前置放大器6、第二信号线7、声发射仪器8、计算机设备9和第三信号线10；被测传感器4依次与第二信号线5、前置放大器6、第一信号线7连接并传递被测信号至声发射仪器8、计算机设备9，由计算机设备9计算显示采集的声发射信号幅度。
[0014]采用长1000mm、直径50mm的圆柱形有机玻璃棒，作为测试台1，测试台1距离所述被测传感器4较近的一端为近端面，相对的为远端面；
[0015]所述发射传感器3，安放于所述测试台1近端面300mm处的固定座11中，通过盖板12固定与测试台表面保持稳定耦合接触，通过第三信号线10与信号发生器2连接发射传感器3；所述夹座13，用夹紧块16安装于测试台1的近端面；所述被测传感器4，置于安装筒14中，安装筒筒身上有圆环形耳片、内部装有压簧15，按压将圆环形耳片连同安装筒14插入夹座13对应的卡槽中，在压簧15的作用下，被测传感器4的端面与测试台端面保持压力稳定的耦合接触；所述支架17，安装在测试台1的远端面，与固定座11和夹座13共同保持测试台水平放置在桌面上。
[0016]基于上述装置的声发射传感器灵敏度一致性测试方法，包括以下骤：
[0017]步骤1，信号激励与接收；调节信号发生器2的脉冲激励信号宽度和幅度，使上述被测传感器4接收到的声发射信号幅度达到幅度满量程值的80％；在脉冲信号不变的条件下，依次在相同位置逐个测试其他被测传感器4接收声发射信号的响应幅值；
[0018]步骤2，测试灵敏度一致性偏差ΔAi；被测传感器4总数为n，第i个被测传感器4得到的幅度值为A(i)，单位为dB；所有被测传感器4的幅度均值为到的幅度值为A(i)，单位为dB；所有被测传感器4的幅度均值为设定灵敏度一致性偏差阈值为X dB，观察所有被测传感器的幅度值，将超过值
±
X dB的被测传感器4的灵敏度值记为A(i)
l(j)
，记该类型被测传感器4的个数为m，则阈值范围内的各被测传感器4的灵敏度一致性偏差ΔAi为：
[0019][0020]由灵敏度一致性偏差阈值计算得出的灵敏度一致性偏差ΔAix为：
[0021]步骤3，多个被测传感器4一致性比较；根据被测传感器型号和检测需求确定第一预设偏差范围和第二预设偏差范围，且第一预设偏差范围内的任意值小于第二预设偏差范围的任意值，第二预设偏差范围的任意值小于由灵敏度一致性偏差阈值计算得出的灵敏度一致性偏差ΔAix；当ΔAi属于第一预设偏差范围时，满足第一灵敏度一致性；当ΔAi属于
第二预设偏差范围时，满足第二灵敏度一致性；当ΔAi超过第二预设偏差范围时，为第三灵敏度一致性；根据各个被测传感器4得到的ΔAi确定其灵敏度一致性所属范围为第一灵敏度一致性、第二灵敏度一致性、或第三灵敏度一致性；根据实际检测对传感器个数的要求，优先选用第一灵敏度一致性范围内的多个被测传感器4用于声发射检测；当第一灵敏度一致性范围内的被测传感器4个数不足检测需求时，再选用第二灵敏度一致性范围内的多个被测传感器4，以此类推。
[0022]进一步的，发射传感器选择宽频带传感器，其频带范围可覆盖被测传感器频带范围，或使用与被测传感器同型号的传感器作为发射传感器。
[0023]进一步的，信号发生器调制的激励信号选用单个脉冲信号激励，脉冲信号宽度的选择应与被测传感器的频带特征相匹配。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]1、声发射传感器灵敏度一致性测试是测试一批传感器的相对一致性，直接测试所有被测传感器进行评价即可，无需使用参考传感器。
[0026]2、测试直接使用声发射仪器系统获得传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种声发射传感器灵敏度一致性测试装置，包括：信号发生器(2)、发射传感器(3)、第一信号线(5)、前置放大器(6)、第二信号线(7)、声发射仪器(8)、计算机设备(9)和第三信号线(10)；被测传感器(4)依次与第二信号线(5)、前置放大器(6)、第一信号线(7)连接并传递被测信号至声发射仪器(8)、计算机设备(9)，由计算机设备(9)计算显示采集的声发射信号幅度，其特征在于：采用长1000mm、直径50mm的圆柱形有机玻璃棒，作为测试台(1)，测试台(1)距离所述被测传感器(4)较近的一端为近端面，相对的为远端面；所述发射传感器(3)，安放于所述测试台(1)近端面300mm处的固定座(11)中，通过盖板(12)固定与测试台表面保持稳定耦合接触，通过第三信号线(10)与信号发生器(2)连接发射传感器(3)；所述夹座(13)，用夹紧块(16)安装于测试台(1)的近端面；所述被测传感器(4)，置于安装筒(14)中，安装筒筒身上有圆环形耳片、内部装有压簧(15)，按压将圆环形耳片连同安装筒(14)插入夹座(13)对应的卡槽中，在压簧(15)的作用下，被测传感器(4)的端面与测试台端面保持压力稳定的耦合接触；所述支架(17)，安装在测试台(1)的远端面，与固定座(11)和夹座(13)共同保持测试台水平放置在桌面上。2.根据权利要求1所述的声发射传感器灵敏度一致性测试装置的测试方法，步骤如下：步骤1，信号激励与接收；调节信号发生器(2)的脉冲激励信号宽度和幅度，使上述被测传感器(4)接收到的声发射信号幅度达到幅度满量程值的80％；在脉冲信号不变的条件下，依次在相同位置逐个测试其他被测传感器(4)接收声发射信号的响应幅值；步骤2，测试灵敏度一致性偏差ΔAi；被测传感器(4)总数为n，第i个被测传感器(4)得到的幅度值为A(i)，单位为dB；所有被测传感器(4)的幅度均值为到的幅度值为A(i)，单位为dB；所有被测传感器(4)的幅度均值为设灵敏度一致性...
【专利技术属性】
技术研发人员：张君娇，沈永娜，沈功田，王智泉，陈大庆，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：
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