[發明專利]一種聲發射引伸計及其試驗方法

有效

• 申請號: 201711079539.0
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107702990B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 呂源;張傳偉;徐超;鐘斌
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

1.一種聲發射引伸計的試驗方法，其特征在于，該聲發射引伸計包括信號放大器(10)、計算機(12)、多通道聲發射儀(13)和用于接收應力波的第一傳感器(3)、第二傳感器(4)、第三傳感器(8)；

所述第一傳感器(3)、第二傳感器(4)、第三傳感器(8)均與所述信號放大器(10)的信號輸入端通過信號線(11)連接，所述信號放大器(10)的信號輸出端與所述多通道聲發射儀(13)的信號輸入端通過信號線(11)連接，所述多通道聲發射儀(13)的信號輸出端與所述計算機(12)的信號輸入端通過信號線(11)連接；

所述第一傳感器(3)、第二傳感器(4)、第三傳感器(8)均為聲發射傳感器；

試驗步驟包括：

步驟1：制備力學性能試樣(6)，安裝、連接各部件；

步驟11：制備力學性能試樣(6)，試樣(6)符合國家金屬力學性能試驗標準，試樣(6)上下兩端各有一個銷孔，試樣(6)中間為測試區域，測試區域上下兩端分別設置有兩個上凸耳(5)和兩個下凸耳(7)，兩個上凸耳(5)和兩個下凸耳(7)均分布在試樣(6)左右兩側，測試區域內兩個上凸耳(5)和兩個下凸耳(7)之間的試樣(6)中心線距離即為標距；

步驟12：將試樣(6)安裝在力學性能試驗機上，具體為：

將定位銷(2)穿過試樣(6)上端的銷孔，將試樣(6)與力學性能試驗機的上拉桿(1)連接，將定位銷(2)穿過試樣(6)下端的銷孔，將試樣(6)與力學性能試驗機的下拉桿(9)連接；

步驟13：固定傳感器并接好信號線(11)，具體為：

第一傳感器(3)設置在試樣(6)上端銷孔附近，第二傳感器(4)設置在兩個上凸耳(5)之間的試樣(6)中心線處，第三傳感器(8)設置在兩個下凸耳(7)之間的試樣(6)中心線：

第一傳感器(3)、第二傳感器(4)、第三傳感器(8)均與信號放大器(10)的信號輸入端通過信號線(11)連接，信號放大器(10)的信號輸出端與多通道聲發射儀(13)的信號輸入端通過信號線(11)連接，多通道聲發射儀(13)的信號輸出端與計算機(12)的信號輸入端通過信號線(11)連接，計算機(12)中設置有力學性能測試軟件系統；

步驟2：開始初始試驗，具體為：

步驟21：在計算機(12)力學性能測試軟件系統上設置加載載荷大小F、加載速度V、試樣(6)標距B、試樣(6)橫截面積S以及試驗結束條件；

步驟22：初始加載，第一傳感器(3)采集到初始應力波，并記錄信號的幅度、能量、振鈴計數、上升時間、持續時間；

步驟23：通過對比應力波的特征信息，確定第二傳感器(4)采集到初始應力波的時間；

步驟24：通過對比應力波的特征信息，確定第三傳感器(8)采集到初始應力波的時間；

步驟25：得到初始應力波從第二傳感器(4)傳遞到第三傳感器(8)的時間，第二傳感器(4)和第三傳感器(8)接收到該應力波信號時存在一個時間差Δt，第二傳感器(4)與第三傳感器(8)之間的距離為試樣(6)標距B，由此計算出該應力波傳播速度v＝B/Δt；

步驟3：開始正式試樣(6)，具體為：

步驟31：力學性能試驗機下拉桿(9)保持不動，電動機帶動力學性能試驗機上拉桿(1)實現上下移動，試樣(6)被拉伸或壓縮而不斷發生變形，變形后試樣(6)的標距B′隨之發生變化，在試驗過程中，通過實時對比第一傳感器(3)、第二傳感器(4)和第三傳感器(8)檢測到的應力波信號特征，識別得到3個傳感器采集到同一應力波信息的時間點，并以某種頻率采集第二傳感器(4)和第三傳感器(8)接收到同一應力波信號的時間差Δt′；

步驟32：根據應力波理論可知，某種材料的應力波傳播速度只與該種材料的彈性模量E和密度ρ有關，即應力波傳播速度是材料的特有屬性，由于金屬材料的應力波傳播速度v已知，由公式B′＝v·Δt′計算出試樣(6)在試驗過程中任意時刻的標距B′，試樣(6)的應變由公式ε＝|(B′-B)|/B計算得到。

2.根據權利要求1所述的聲發射引伸計的試驗方法，其特征在于，所述試樣(6)為棒材或板材。