[发明专利]一种基于声振技术的声发射定位检测方法

说明书

本发明公开了一种基于声振技术的声发射定位检测方法，包括以下步骤：（1）首先确定敲击信号在被检测材料中传播不出现明显信号衰减的最大传播距离；（2）布置探头，使每个声振点分别与其所在排检测区域的检测点以及另一排检测区域与其相邻的检测点在空间上相互连接能够构成三个并列连接的三角区域；在每个检测点上均安装探头；（3）在声振点用声振锤敲击，采集信号；结合对比相邻三角区域信号，通过信号指标的差异判别检测区域是否存在缺陷。本发明通过对声振锤进行了设计，并研究了传感器的合理布置方式，采用声振锤直接敲击被检测件的方式产生激励信号，由传感器接收信号直观的判断是否存在缺陷并定位，具有检测的面积大、操作更加便捷的优点。

技术领域

本方法属于声发射无损检测领域，具体涉及一种采用声振技术对材料大面积区域检测的方法。

背景技术

由于复合材料的质量轻、耐腐蚀、耐疲劳，具有良好的机械性能，越来越广泛的用来代替金属构件，但复合材料也存在着不可避免的缺陷，基体开裂，纤维断裂等将大大降低复合材料构件的机械性能。对于玻璃钢内衬设备，往往在使用中会出现脱黏等缺陷，如果不能够及时检查出缺陷位置并进行维修，必将产生无法挽回的严重后果。所以如何能够有效得对缺陷位置定位至关重要。

近年来，基于声发射信号的时差定位技术，声发射被广泛用于大型设备的无损检测当中。声发射定位技术实质是一种被动监测技术，它缺乏主动监测技术的灵活性与低成本。主动监测方法是通过“外力”对结构施加主动激励信号，通过传感器接收结构的响应信号。

传统的主动监测方法是通过传感器内置的驱动器来产生激励信号并通过传感网络感知结构健康监测系统的响应，受控的激励信号用来查询结构内部是否存在损伤，损伤特征可以在响应信号中通过传感信号反映出来。其优于被动监测方法的地方是可在任何需要的时刻对结构进行在线监测，无需时刻监测，有效节省能源。

上述传统主动监测方法前提是需要有内置驱动器的传感器产生激励信号，通常还需要对激励信号模式、参数进行设置，不够简单便捷，并且在大面积检测时，检测效率还满足不了要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于声振技术的声发射定位检测方法，克服现有监测方法不够简单便捷且效率低的缺陷。

本发明的原理是：基于椭圆定位原理，采用声振技术对复合材料（比如玻璃钢内衬设备）进行脱黏缺陷的定位；本发明对声振锤进行了设计，并通过提出一种新型的传感器布置方式，使得检测一次的面积是原始检测方法的3倍，同时相邻三角区域的探头采集的信号还能相互作为对照，用于信号判别，该发明能够高效快捷的对复合材料（比如玻璃钢内衬设备）进行大面积检测，提高了检测效率。

本发明的技术方案是：

一种基于声振技术的声发射定位检测方法，包括以下步骤：

（1）在进行检测之前，首先确定敲击信号在被检测材料中传播不出现明显信号衰减的最大传播距离；

（2）布置探头：首先，将被检测材料表面分为上下两排检测区域，每排检测区域均间隔布置有检测点和声振点，检测点和声振点布置方式是每两个连续的检测点之间布置一个声振点；并且两排检测区域的检测点和声振点布置位置相互错开，使每个声振点分别与其所在排检测区域的检测点以及另一排检测区域与其相邻的检测点在空间上相互连接能够构成三个并列连接的三角区域；上下两排检测区域的间距、每一排检测区域中检测点和检测点的间距及检测点和声振点的间距均不大于步骤（1）中确定的信号不出现明显衰减的最大传播距离；其次，在每个检测点上均安装探头；

（3）在声振点用声振锤敲击，采集信号；因每一个三角区域信号传播未超过衰减距离，故可结合对比相邻三角区域信号，通过信号指标的差异判别检测区域是否存在缺陷。