[發明專利]聲發射傳感器試驗系統

在審

• 申請號: 202011185703.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112557515A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 童國煒;劉斌輝;陳超英;蔡佳
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/28;G01H11/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 張彬彬

本發明涉及聲發射傳感器測試技術領域，公開了一種聲發射傳感器試驗系統，包括導電介質、電渦流傳感器和信號處理裝置。聲發射傳感器固定放置于導電介質上，電渦流傳感器設置于導電介質的遠離聲發射傳感器的一面，且電渦流傳感器和導電介質之間設置有絕緣介質。電渦流傳感器用于通過導電介質采集聲發射傳感器發出的振動信息，信號處理裝置與電渦流傳感器相連接，用于根據振動信息對聲發射傳感器的工作參數進行分析。由于電渦流傳感器在對振動進行采集時，具有線性度高、分辨率高、測量范圍寬等特性，因此使用電渦流傳感器實現對聲發射傳感器的測試，可以提高聲發射傳感器試驗系統對聲發射傳感器進行測試與標定時所能覆蓋的頻域范圍。

技術領域

本發明涉及聲發射傳感器測試技術領域，特別是涉及一種聲發射傳感器試驗系統。

背景技術

聲發射是一種常見的物理現象，材料中局域源快速釋放能量產生瞬態彈性波的現象稱為聲發射(Acoustic Emission,簡稱AE)，有時也稱為應力波發射。由于材料內部結構發生變化而引起材料內應力突然重新分布，使機械能轉變為產生彈性波，經傳遞至材料表面轉變為聲波。各種材料聲發射信號的頻率范圍很寬，從幾Hz的次聲頻、20Hz～20K Hz的聲頻到數MHz的超聲頻；聲發射信號幅度的變化范圍也很大，從10^-13m的微觀位錯運動到1m量級的地震波。現有的測試裝置中使用電音叉對聲發射傳感器進行耦合測試，然而電音叉所能耦合的聲發射信號頻率和幅值有限，因此該測試裝置的測試量程不能覆蓋聲發射現象的全頻段。聲發射傳感器個體差異較大，同批次均為合格產品的傳感器的幅頻曲線差別大，采用同一標準信號去標定會造成誤判。

發明內容

基于此，有必要針對現有測試裝置無法覆對發射傳感器的聲發射現象全頻段進行測試的問題，提供一種聲發射傳感器試驗系統。

一種聲發射傳感器試驗系統，包括包括導電介質、電渦流傳感器和信號處理裝置；聲發射傳感器固定放置于所述導電介質上；所述電渦流傳感器設置于所述導電介質的遠離所述聲發射傳感器的一面，且所述電渦流傳感器和所述導電介質之間設置有絕緣介質；所述電渦流傳感器用于通過所述導電介質采集所述聲發射傳感器發出的振動信息；所述信號處理裝置與所述電渦流傳感器相連接，用于根據所述振動信息對所述聲發射傳感器的工作參數進行分析。

上述聲發射傳感器試驗系統，需要對聲發射傳感器進行測試時，將待測的聲發射傳感器固定于聲發射傳感器試驗系統的導電介質上，電渦流傳感器設置于導電介質遠離的聲發射傳感器的一面。聲發射傳感器在導電介質上施加振動，導電介質會將聲發射傳感器發出的振動傳導至電渦流傳感器。電渦流傳感器在通電后產生的電渦流與振動合在一起會導致電渦流線圈阻抗發生周期性變化，從而采集到了聲發射傳感器發出的振動信息，并回傳至信號處理裝置。信號處理裝置對電渦流傳感器采集到的振動信息進行分析處理，并根據振動信息對聲發射傳感器的工作參數進行測試。由于電渦流傳感器在對振動進行采集時，具有線性度高、分辨率高、測量范圍寬等特性，因此，使用電渦流傳感器實現對聲發射傳感器的測試，可以提高試驗裝置對聲發射傳感器進行測試與標定時所能覆蓋的頻域范圍。

在其中一個實施例中，所述信號處理裝置還與所述聲發射傳感器相連接，用于分別向所述聲發射傳感器發送第一測試信號、向所述電渦流傳感器發送第二測試信號，所述信號處理裝置包括第一放大器，與所述聲發射傳感器相連接，用于將所述第一測試信號放大后傳輸至所述聲發射傳感器；第二放大器，與所述電渦流傳感器相連接，用于將所述第二測試信號放大后傳輸至所述電渦流傳感器；分析處理模塊，分別與所述第一放大器和所述第二放大器相連接，用于輸出所述第一測試信號和第二測試信號，根據所述振動信息對所述聲發射傳感器的工作參數進行分析。

在其中一個實施例中，所述信號處理裝置還包括顯示模塊，與所述分析處理模塊相連接，用于對所述振動信息和所述聲發射傳感器的工作參數進行顯示。

在其中一個實施例中，所述聲發射傳感器試驗系統還包括恒溫箱，所述聲發射傳感器、所述導電介質和所述電渦流傳感器均設置于所述恒溫箱內。