1、ICS 31.020 L 00 DB37 山东省地方标准 DB 37/T 18822011 用丙烯酸杆检验声发射（AE）传感器 响应一致性的实施规程 2011 - 05 - 19 发布 2011 - 06 - 01 实施 山东省质量技术监督局 发布 DB37/T 18822011 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由山东省特种设备检验研究院提出。 本标准由山东省标准化技术委员会秘书处归口解释。 本标准起草单位：山东省特种设备检验研究院。 本部分主要起草人：申孝民、王春茂、袁涛、游怡、祝卫国、郭怀力、宋明大、宋雪、王淑杰。 DB37/T 18822011 1
2、 用丙烯酸杆检验声发射（AE）传感器响应一致性的实施规程 1 范围 本方法适用于声发射传感器灵敏度的日常检测。本标准旨在提供一种可靠、精确的方法，对比一组 传感器灵敏度或/和判断在役传感器的灵敏度是否降低。 本方法不是用来对传感器响应进行 “校准 ”，也不提供频率响应信息。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ASTM E 650 Guide for Mounting Piezoelectric Acoustic Emission Sensors A
3、STM E 750 Practice for Characterizing Acoustic Emission Instrumentation ASTM E 976 Guide for Determining the Reproducibility of Acoustic Emission Sensor Response ASTM E 2374 Guide for Acoustic Emission System Performance Verification 3 意义及应用 3.1 将传感器安装到测试结构或温度变化等区域时，引发的温度下降、机械冲击可造成传感器的性能 下降。因此必须有一个简
4、单的测量方法，在其他变量不变的条件下，检测传感器响应的一致性。 3.2 用于传感器响应一致性检测的试块种类很多， 而丙烯酸杆类聚合物是适合声性能检测的最佳材料， 且具有使用方便、来源广、价格低等优点。 3.3 由于丙烯酸杆的声学性能取决于温度，因此在校验传感器之前，首先要确定丙烯酸杆、传感器和 耦合剂在相同的工作温度下的稳定性。 3.4 应注意丙烯酸杆类聚合物的储存条件。例如：除非处于使用前的温度稳定性测试时间，不能将其 整夜存放于冷冻或炎热的环境中。 3.5 如正确运用并适当保存记录，本方法的应用范围很广。用户单位必须确定其应用环境，验收标准 以及在断铅结果基础上采取的措施。以下是对其用途提
5、出的几点建议： 3.5.1 确定传感器的使用寿命。 3.5.2 对暴露于高危（如温差较大，温度过高等）条件下的传感器进行检测。 3.5.3 建立传感器性能随时间下降的预警，从而确定导致传感器损坏的使用条件，以更好地维护设备、 降低更新成本。 3.5.4 获得相匹配的传感器、前置放大器及仪器通道，或三者的组合，从而使系统性能更加均衡。 3.5.5 拆除已损坏的传感器以节省时间及成本。 3.5.6 快速并稳定地在现场校验传感器；当信号通道不能通过性能检测时进行处理。 3.6 上述所有用途的建议仅供参考。其目的不是要求使用者如何去执行，而是仅限于该如何测试传感 器的性能，获得一个比较精确、可靠的结果
6、。 DB37/T 18822011 2 4 设备 4.1 丙烯酸聚合物圆柱杆 本方法采用丙烯酸聚合物圆柱杆 （图1） 。 丙烯酸聚合物杆的材料是聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃） 。 （改为mm） 图1 丙烯酸杆 4.1.1 杆的尺寸为： 长 800mm （31.0in） ， 直径 38 mm （1.5in） 。 传感器末端表面粗糙度为 0.4 m(0.16in)。 4.1.2 杆的其他尺寸只需满足：有足够的距离衰减杆上无传感器端的反射信号，阻止其到达传感器。 4.1.3 在距杆一端 100mm（4in）或/和 300mm（12in）处设置一个永久的基准标记如（ “X”）。在铅即 将断裂处做出标记
7、点。在这些基准标记点处做很小的凹坑（如直径为 0.8mm（0.03 英寸）、深为 0.1mm （0.004 英寸），以方便放置铅笔芯，防止铅笔芯在断裂过程中滑动。 注1： 圆柱棒横截面的表面能产生反射，影响声发射响应。表面应保持光洁、完好无损。 4.2 铅笔芯断裂源 如指南E976所述，铅笔芯断裂源是长度为0.5mm的2H或HB铅笔芯。 4.3 传感器 待测。 4.4 声发射设备 记录传感器响应，具有振幅测量能力（假定在对操作仪器非常熟悉的基础上）。 4.5 耦合剂 由本标准的使用者进行标准化并备有证明文件。 5 步骤 5.1 确保丙烯酸杆、传感器和耦合剂在检测环境温度下性能稳定。 5.2 将
8、准备好的丙烯酸杆水平放置在一个硬度合适的平整表面上，基准标记正面垂直向上（即 12 点方 向）。并用胶带或其他方式固定，使它离参考点保持最小 300mm 的距离。 DB37/T 18822011 3 5.3 准备包括前置放大器（如果用到的话）和连接电缆在内的声发射测量系统并通电，如需要，应对 设备进行预热，校验系统性能。采用专用传感器或标准 E750 或指南 E2374 中所描述的程序，完成系统 性能的校验。 5.4 使用指定耦合剂，采用规范的操作技术，把待测传感器安装到棒末端的平整表面上。安装前擦除 废旧耦合剂。传感器要安装在六点钟位置，以便能够静置于支撑丙烯酸杆的平面上。这种安装方式可防
9、止传感器在检测过程中发生滑动。如果传感器是单侧连接器型，则使连接器指向三点钟方向。如图 1 所示。 5.5 采用铅笔芯源，断铅末端置于基准标记中心。铅笔芯直径 0.5mm (0. 020 英寸)伸出 2.5 0.5mm (0.1 0.20 英寸)。可用尼尔森楔块使铅芯与表面间保持 30 的固定夹角。将铅笔指向传感器，并使其 轴线与杆的轴线保持约 22 的夹角，这样，铅头会向一侧飞出，而不会击中传感器。将手指放在杆上远 离传感器的一侧来固定铅笔， 但必须保证在铅笔和传感器之间除了丙烯酸杆的安装面外没有手指或其他 材料与杆接触。采用 10.16cm 的基准标记，当传感器振幅响应为大于等于 90dB
10、 时，将其移动到 30.48cm 的基准标记，以避免会对测试结果造成影响的饱和效应。 5.6 每个传感器应设置三个断铅，并在传感器性能校验表（如附录 X1 中所示表格）中记录幅度响应。 通常，确定传感器平均幅度响应，并对后面传感器做相同处理。 5.7 在应用本标准之前，由测试机构指定的验收标准应有书面证明（如附录 X1 所示），并应用于记录 传感器的数据。未通过该标准校验的传感器不能用于检测，应返厂进行全面的分析、修复或弃用。 6 精度及偏差 6.1 丙烯酸杆的声吸收性能受温度变化的影响是相对的，如果应用本方法前，确定系统的所有零部件 在检测（环境）温度下保持稳定，就可以获得一个较好的检测结果
11、。 6.2 经过适当的技术处理及培训，因操作人员不同造成的偏差可以降低到 1dB。 6.3 铅芯内部或不同铅芯间可能出现断裂性能偏差。随着经验的积累，即使在没有供参考的检测结果 的情况下，操作人员往往可以辨别出偶然的错断。 6.4 当铅笔芯即将用完时，常常会发生错断。 DB37/T 18822011 4 A A 附 录 A （资料性附录） 传感器性能测试表格 日期：_ 期始/终止时间：_ _工作编号：_ 操作员（s）：_ 环境温度：_ 铅笔类型： _ 铅芯类型：_ _ 显示：Y/N_ 系统制造模式：_ 系统序列号#：_ 通道号：_ 酸杆编号：_ _ 传感器耦合：_ _传感器电缆长度：_ 传感器类 型序列号 振幅（dB AE） 平均值 传感器类 型序列号 振幅（dB AE） 平均值 所有传感器的平均振幅：_dB 验收标准：+/-2dB 平均振幅 评论/注释: _ _ _ _
