一、标准概述
本标准等同采用ISO 22096:2007《Condition monitoring and diagnostics of machines – Acoustic emission》。
声发射(AE)技术可作为一门独立的状态监测技术使用,也可作为其他状态监测技术(振动、红外等等)的补充用于机器状态分析和诊断/预测。由于AE技术的特性,并没有必要掌握所要监测机器的运行机理,但是对它的理解可以从AE现象的结果中最大限度地获取数据。作为机器状态监测的诊断工具,根据机器的安全程度,AE可采用固定式、半固定式或者便携式系统。一个典型的AE系统包括:传感器、放大器、滤波器和数据采集系统。根据特定的应用场合,一系列AE特性可以从获取的AE中抽取出来以指示机器的状态。
二、范围
本标准规定了在一定状态和环境下应用声发射进行机器状态监测和诊断所遵循的一般原则。
本标准适用于所有机器及相关部件,但仅涉及对结构进行的测量。
三、声发射概述
3.1 声发射定义 acoustic emission
机器监测在材料内部和/或表面由局部源能量的快速释放使波在结构和流体(液体、气体)中传播时所产生的一系列现象。注1:这种释放可能是诸如裂纹扩展、摩擦、冲击和泄漏过程所导致。注2:本标准中声发射的定义涵盖了其在机器监测中的广泛应用。
3.2 声发射技术的原理
声发射(AE)现象声发射是一种发生在材料内部或者表面的物理现象,术语“声发射”用来描述自然产生的弹性能量以瞬态弹性波的形式释放的过程。发生在材料内部的声发射以弹性波的形式表现在材料表面,并且覆盖较宽的频率范围。一般来说,所检测到的声发射信号的频率范围为20 kHz到1 MHz。
通过使用合适的传感器可以检测到AE的波形,这种传感器将材料表面的位移转换为电信号。这些电信号可由合适的仪器或数据处理技术来处理,以表征系统的状态并且有助于检测早期的机械缺陷和结构的完整性。从传感器输出的信号波形受多路径传播和在材料内部或者表面形成的几种波的模式的影响。因此,同一输入源通过不同的传递路径进行传播,传感器的响应也会不同。
3.3 声发射的优点和局限性
声发射的优点:
- 非介入式的;
- 提供实时过程信息;
- 由于灵敏度较高,可以比振动分析提前发现故障信息;
- 可以监测动态性能;
- 适用于较宽的转速范围,特别在低转速[低于1 Hz(60 r/min)]时更能显示出其优点;
- 可以监测到摩擦/磨损过程,例如,松动的配合部件间的摩擦或者润滑状况的恶化。
声发射的缺点:
- 易受衰减的影响;
- 易受高的运行背景噪声的影响;
- 不能将监测到的声发射缺陷特征与准确的故障机理相联系。
四、标准下载
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