声发射探伤实验指导书
中国计量学院张维刚
一、 实验目的
1、 了解声发射的检测原理； 2、 掌握简单的仪器使用方法； 3、 学会声发射线定位的校准方法；
4、 了解利用万能试验机进行低碳钢拉伸时声发射监测的方法。
二、 预习要求
1、 声发射直线定位的原理； 2、 声发射的主要工业用途。
三、 实验仪器
PAC-8型AEwin for SAMOS 声发射检测系统 万能试验机 四、 实验原理
材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE)，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来，用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。声发射检测原理如1图所示，从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，这些探测器将材料的机械振动转化为电信号，然后在被放大、处理和记录，人们根据观察到的声发射信号进行分析与推断，以了解材料产生声发射的机
制。
图1声发射检测机理图
五、 实验方法和步骤
1. 待检试件用万能试验机夹好，试验机预载荷清零；
2. 进行声发射仪调整，例如参数设置、图形设置、通道设置等的操作，按线定位方式进行二维图形设置；
3. 安装传感器，按照线性定位，对声发射仪进行设置；其中为有效降低噪声的影响，利用橡皮筋固定传感器；见图2
图2 检测系统图
4. 利用短铅实验进行声速测量、耦合检验和定位校准； 5. 在准备工作结束后，开启拉伸机，同时打开声发射采集数据；
6. 一边观察拉伸曲线，一边观察声发射数据的变化。 拉伸曲线和声发射采集图形见图3、图4。
图3 拉伸曲线
图4 低碳钢拉伸声发射信号采集散点图
六、 实验报告
1、 实验报告记录直线定位的传感器间距；
2、 铅笔模拟信号定位校准时实际位置与仪器计算距离之间的
偏差；
七、 注意事项
1、 声发射仪对信号的采集选择适合的探头，不同的对象对探头
要求较高；
2、 传感器电缆用胶带固定在试验机上，放置试件断裂瞬间震动
太大，传感器震落摔坏；
3、 最好在紧缩阶段及时停止试验机拉伸。
八、 思考题
1、 直线定位时，为什么信号有时会出现伪定位，错定位？ 2、 低碳钢拉升在弹性阶段、强化阶段为什么声发射事件少，而
颈缩阶段会有大量的声发射事件？
声发射实验定稿
