Метод Акустическая эмиссия

Акустическая эмиссия (АЭ) — явление возникновения и распространения упругих колебаний (акустических волн), во время деформации напряжённого материала. Количественно АЭ — критерий целостности материала, который определяется звуковым излучением материала при контрольном его нагружении. Эффект акустической эмиссии может использоваться для определения образования дефектов на начальной стадии разрушения конструкции. Он же может быть использован для определения степени сейсмической опасности геологических пород; при этом эмиссию можно вызывать искусственно.

Основной принцип диагностики инженерных сооружений и конструкций заключается в пассивном сборе информации с множества звуковых (и ультразвуковых) датчиков, и её обработке для последующего определения степени износаконструкции.

Методы акустического контроля (АК) делят на две большие группы: активные, использующие излучение и прием акустических колебаний и волн, ипассивные, основанные только на приеме колебаний и волн. В каждой группе выделяют методы, основанные на возникновении в объекте контроля бегущих и стоячих волн (или колебаний), объекта в целом или его части.

1. Понятие метода акустической эмиссии.

Акустическая эмиссия - явление возникновения и распространения упругих

колебаний(акустических волн), во время деформации напряжённого материала.

Количественно АЭ — критерий целостности материала, который

определяется звуковым излучением материала при контрольном его нагружении. Эффект

акустической эмиссии может использоваться для определения образования дефектов на

начальной стадии разрушения конструкции. Он же может быть использован для

определения степени сейсмической опасности геологических пород; при этом эмиссию

можно вызывать искусственно.

Сигнал акустической эмиссии - переменная физическая

величина, несущая информацию об акустической эмиссии.

Параметры сигналов АЭ, связанных с локальными перестройками

структуры материалов, взаимосвязаны с параметрами кинетики развития

дефектов и разрушения материала. Одним из источников деформационных

сигналов являются процессы движения дислокаций, сигналы АЭ которых

взаимосвязаны с дискретным механизмом пластической деформации и скачками

на диаграмме упрочнения. С помощью деформационных сигналов достаточно

надежно обнаруживаются фазовые превращения в материалах. Регистрация

деформационных сигналов является одним из методов исследования процессов

образования и развития трещин.

Результаты физических исследований акустических волн, связанных с

деформированием материалов, показывают, что на основе этого явления

можно создать эффективные методы неразрушающего диагностического

контроля состояния материалов для оценки опасности возникшей ситуации и

близости момента отказа (разрушения).

Разработанные методы диагностического контроля и необходимая для этих целей

аппаратура

предоставляют широкие возможности для неразрушающей диагностики

сосудов давления, сварных и клеевых соединений, обнаружения усталостных трещин, изменений структуры материалов.

Полученные результаты показывают, что с помощью метода

акустической эмиссии можно измерять уровень напряжений (деформаций)

материала конструкции, обнаруживать развивающиеся дефекты и определять

их координаты, оценивать степень опасности дефектов, а также решать

другие задачи при оценке состояния конструкций и сооружений. Однако эти

методы не нашли пока широкого практического применения. Объясняется это

их относительной новизной, наличием ряда нерешенных еще вопросов теории и

практики, а также отсутствием систематизированной информации,

доступной широкому кругу специалистов, о сущности и возможностях

методов, их достоинствах и недостатках, рациональных областях

применения.

На рисунке ниже приведена иллюстрация, поясняющая метод акустико-эмисиионного контроля.

Оценка зарегистрированных источников АЭ проводилась по амплитудному критерию, изложенному в ПБ 03-593-03, в соответствии с которым источники АЭ разделают на 4 класса - I, II, III и IV:

Источник I класса (пассивный) - регистрируют для анализа динамики его последующего развития, допустим.

Источник II класса (активный) - регистрируют и следят за его развитием в процессе контроля. Решение о допустимости принимается на основании обработки результатов, при необходимости привлекаются другие методы неразрушающего контроля.

Источник III класса (критически активный) - регистрируют и следят за развитием в процессе испытания, предпринимают меры по подготовке возможного сброса нагрузки, источник недопустим.

Источник IV класса (катастрофически активный) - производят немедленную остановку процесса нагружения и сброс нагрузки, источник недопустим. 

Краткое описание и технические характеристики АЭ системы СДС 1008

 

        АЭ система СДС1008 включает в себя системный блок и персональный компьютер (РС) с программным обеспечением (ПО «Maestro»), посредством которого осуществляется управление системой, а также регистрация, обработка, анализ и графическое отображение всей поступающей информации об испытуемом объекте.

 

         АЭ система СДС1008 построена по принципу параллельной многоканальной цифровой регистрации параметров АЭ сигналов. Каналы регистрации АЭ сигналов включают:

• преобразователь (датчик) АЭ сигналов;

• предварительный усилитель АЭ сигналов;

• блок цифровой регистрации АЭ сигналов.