[發明專利]一種基于聲振技術的聲發射定位檢測方法

有效

• 申請號: 201711271833.1
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108072699B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 楊勇;楊為剛;劉超;柳言國
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/14
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

本發明公開了一種基于聲振技術的聲發射定位檢測方法，包括以下步驟：（1）首先確定敲擊信號在被檢測材料中傳播不出現明顯信號衰減的最大傳播距離；（2）布置探頭，使每個聲振點分別與其所在排檢測區域的檢測點以及另一排檢測區域與其相鄰的檢測點在空間上相互連接能夠構成三個并列連接的三角區域；在每個檢測點上均安裝探頭；（3）在聲振點用聲振錘敲擊，采集信號；結合對比相鄰三角區域信號，通過信號指標的差異判別檢測區域是否存在缺陷。本發明通過對聲振錘進行了設計，并研究了傳感器的合理布置方式，采用聲振錘直接敲擊被檢測件的方式產生激勵信號，由傳感器接收信號直觀的判斷是否存在缺陷并定位，具有檢測的面積大、操作更加便捷的優點。

技術領域

本方法屬于聲發射無損檢測領域，具體涉及一種采用聲振技術對材料大面積區域檢測的方法。

背景技術

由于復合材料的質量輕、耐腐蝕、耐疲勞，具有良好的機械性能，越來越廣泛的用來代替金屬構件，但復合材料也存在著不可避免的缺陷，基體開裂，纖維斷裂等將大大降低復合材料構件的機械性能。對于玻璃鋼內襯設備，往往在使用中會出現脫黏等缺陷，如果不能夠及時檢查出缺陷位置并進行維修，必將產生無法挽回的嚴重后果。所以如何能夠有效得對缺陷位置定位至關重要。

近年來，基于聲發射信號的時差定位技術，聲發射被廣泛用于大型設備的無損檢測當中。聲發射定位技術實質是一種被動監測技術，它缺乏主動監測技術的靈活性與低成本。主動監測方法是通過“外力”對結構施加主動激勵信號，通過傳感器接收結構的響應信號。

傳統的主動監測方法是通過傳感器內置的驅動器來產生激勵信號并通過傳感網絡感知結構健康監測系統的響應，受控的激勵信號用來查詢結構內部是否存在損傷，損傷特征可以在響應信號中通過傳感信號反映出來。其優于被動監測方法的地方是可在任何需要的時刻對結構進行在線監測，無需時刻監測，有效節省能源。

上述傳統主動監測方法前提是需要有內置驅動器的傳感器產生激勵信號，通常還需要對激勵信號模式、參數進行設置，不夠簡單便捷，并且在大面積檢測時，檢測效率還滿足不了要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于聲振技術的聲發射定位檢測方法，克服現有監測方法不夠簡單便捷且效率低的缺陷。

本發明的原理是：基于橢圓定位原理，采用聲振技術對復合材料（比如玻璃鋼內襯設備）進行脫黏缺陷的定位；本發明對聲振錘進行了設計，并通過提出一種新型的傳感器布置方式，使得檢測一次的面積是原始檢測方法的3倍，同時相鄰三角區域的探頭采集的信號還能相互作為對照，用于信號判別，該發明能夠高效快捷的對復合材料（比如玻璃鋼內襯設備）進行大面積檢測，提高了檢測效率。

本發明的技術方案是：

一種基于聲振技術的聲發射定位檢測方法，包括以下步驟：

（1）在進行檢測之前，首先確定敲擊信號在被檢測材料中傳播不出現明顯信號衰減的最大傳播距離；

（2）布置探頭：首先，將被檢測材料表面分為上下兩排檢測區域，每排檢測區域均間隔布置有檢測點和聲振點，檢測點和聲振點布置方式是每兩個連續的檢測點之間布置一個聲振點；并且兩排檢測區域的檢測點和聲振點布置位置相互錯開，使每個聲振點分別與其所在排檢測區域的檢測點以及另一排檢測區域與其相鄰的檢測點在空間上相互連接能夠構成三個并列連接的三角區域；上下兩排檢測區域的間距、每一排檢測區域中檢測點和檢測點的間距及檢測點和聲振點的間距均不大于步驟（1）中確定的信號不出現明顯衰減的最大傳播距離；其次，在每個檢測點上均安裝探頭；

（3）在聲振點用聲振錘敲擊，采集信號；因每一個三角區域信號傳播未超過衰減距離，故可結合對比相鄰三角區域信號，通過信號指標的差異判別檢測區域是否存在缺陷。