声发射传感器通常包括壳体,保护膜,压电元件,阻尼块,连接线和高频插座。
压电元件通常由锆钛酸铅,钛酸钡,铌酸锂等制成。
根据测试的目的和环境,使用具有不同结构和性能的传感器。
其中,谐振高灵敏度传感器是声发射检测中最常用的传感器。
单端谐振传感器具有如图所示的简单结构。
压电元件的负电极表面用导电膏粘附到基座上;另一侧用非常细的引线焊接在高频插座的芯线上,外壳接地。
1.宽带响应声发射传感器在没有与源相关的机械机制的情况下,使用共振声发射传感器来测量声发射信号具有其他限制。
为了测量更接近真实声发射信号的声源特性,需要宽带声发射传感器(图2-9)来获得更宽频率的信号范围。
宽带响应声发射传感器的主要优点是所获取的声发射信号丰富且全面,并且当然包含噪声信号。
声发射传感器是宽带,高保真位移或速度声发射传感器,用于捕获实际波形。
2.谐振响应声发射传感器金属材料和其他应用通常使用标称频率为150KHz的谐振窄带声发射传感器(典型型号PXR15)来测量工程材料的声发射信号,使用计数,振幅,上升数据,连续数据,能量这些传统的声发射参数。
窄带共振声发射传感器具有高灵敏度和高信噪比,价格低廉,并且具有许多规格,例如了解声源传播的基本特性,想要在特定频率范围内获取AE信号以进行处理或提高系统灵敏度。
最好选择合适类型的共振声发射传感器,例如声源定位。
需要指出的是,所谓的谐振窄带声发射传感器不仅对某一频率信号敏感,而且对某一频带信号敏感,而其他频带信号灵敏度较低。
3.特殊声发射传感器在物体表面上转换声波的声发射传感器可用作声发射传感器。
因此,例如,超声波检测领域中的各种类型的声发射传感器可以用作声发射传感器。
光学原理测量在物体表面上具有小位移的声发射传感器,以及测量物体表面的微观位移的声发射传感器。
然而,由于声发射信号相对较弱,大多数非压电声发射传感器对于特殊情况不够灵敏。
另一种使用压电原理的特殊声发射传感器是改变指定声波振动方向上的振动量,例如平行测试物体表面上的振动量和振动量。
在垂直测试对象的表面上。
由于这种声发射传感器的实际效果尚未得到验证,因此它们目前仅用于研究和特殊情况。
声发射传感器是利用某些物质(例如半导体,陶瓷,压电晶体,铁磁材料和超导体)的物理性质随待测量的外部物体而变化的原理制成的。
它利用许多效应(包括物理效应,化学效应和生物效应)和物理现象,例如使用诸如压电电阻,湿度敏感性,热敏感性,光敏性,磁敏感性以及气体对应变,湿度,温度的敏感性等材料。
,测量位移,磁场,气体等并转换成电能。
新原理和新效应的发现和利用,新物理材料的开发和应用,已经使物理声发射传感器得以发展。
因此,了解声发射传感器所基于的各种效果对于它们的理解,开发和应用是必不可少的。
在声发射检测过程中,通常使用压电效应。
家用压电陶瓷材料价格低廉,因此它们更多地用于低端声发射传感器,但它们在一致性和温度稳定性方面有些缺乏。
通常,高端声发射传感器选自日本生产的压电陶瓷部件。
例如,国内PXR系列声发射传感器全部采用日本富士陶瓷的敏感元件,其一致性,可靠性和稳定性远优于普通传感器。
具有明显压电效应的材料称为压电材料。
常用的有石英晶体,铌酸锂LiNbO3,氢化锂镓LiGaO3,钌酸铋Bi12GeO20等单晶和极化多晶如钛酸钡。
电瓷,锆钛酸铅系列压电陶瓷PZT。
新的压电材料是聚合物压电薄膜(如聚偏二氟乙烯PVDF)和压电半导体(如ZnO,CdS)。