聲發射感測器

某些晶體受力產生變形時，其表面出現電荷，而在電場的作用下，晶元又會發生彈性變形，這種現象稱為壓電效應。

聲發射感測器正是基於晶體組件的這種壓電效應，將聲發射波所引起的被檢件表面振動轉換成電壓信號的換能設備，所有又常被人們稱為聲發射換能器或者聲發射探頭。

聲發射感測器在聲發射技術和應用中佔有十分重要的地位。聲發射檢測需要通過感測器把聲發射信號轉換成電信號。各種測量表明，聲發射信號的頻率分佈與材料或構件的具體特性有關，其範圍可從次聲波到超聲波，考慮到低頻機械雜訊的干擾及高頻的傳播的衰減，通常聲發射感測器的使用頻率在20kHz～2MHz之間，而壓力容器聲發射檢測通常使用頻率在100kHz～300kHz之間。

聲發射感測器種類很多，按頻率響應來分，主要有諧振式感測器〔窄帶感測器〕和寬頻感測器。諧振式感測器具有高靈敏度，但頻率響應範圍相對較窄，其典型產品有鵬翔科技的PXR系列聲發射感測器；寬頻感測器響應靈敏度低，但響應靈敏度均勻平坦，頻帶較寬。主要用於聲發射波形的時域和頻域分析，國際上以日本富士的AE系列聲發射感測器響應曲線較為平坦。下圖為富士1045S型寬頻感測器頻響圖

聲發射源：（1）晶體材料包括金屬的塑性變形、斷裂、相變、磁效應；岩石、陶瓷等非金屬主要為微裂紋開裂和宏觀開裂。（2）複合材料的聲發射源包括基體開裂、纖維和基體脫開、纖維拔出、纖維斷裂和纖維鬆弛等。（3）在聲發射檢測過程還可能遇到其他聲源如流體介質的泄露、氧化物和氧化層的開裂、摩擦源、液化和固化、原件鬆動和間歇接觸等。

（1）石油化工工業：各種壓力容器、壓力管道和海洋石油平台的檢測和結構完整性評價，常壓貯罐底部、各種閥門和埋地管道的泄漏檢測等。

（2）電力工業：高壓蒸汽汽包、管道 和閥門的檢測和泄漏監測，汽輪機葉片的檢測，汽輪機軸承運行狀況的監測，變壓器局部放電的檢測。

（3）材料試驗：材料的性能測試、斷裂試驗、疲勞試驗、腐蝕監測和摩擦測試, 鐵磁性材料的磁聲發射測試等。

（4）民用工程：樓房、橋樑、起重機、隧道、大壩的檢測，水泥結構裂紋開裂和擴展的連續監視等。

（5）航天和航空工業：航空器殼體和主要構件的檢測和結構完整性評價，航空器的時效試驗、疲勞試驗檢測和運行過程中的在線連續監測等。

（6）金屬加工：工具磨損和斷裂的探測，打磨輪或整形裝置與工件接觸的探測，修理整形的驗證，金屬加工過程的質量控制，焊接過程監測，振動探測，鍛壓測試，加工過程的碰撞探測和預防。

（7）交通運輸業：長管拖車、公路和鐵路槽車及船舶的檢測和缺陷定位，鐵路材料和結構的裂紋探測，橋樑和隧道的結構完整性檢測

北京鵬翔科技PXR聲發射感測器資料http://www.ndttech.net/ae/sensors/pxr-series.html

日本富士聲發射感測器參數http://www.ndttech.net/ae/sensors/resonance-ae-sensor.html