无损检测 基于互易性技术的声发射传感器绝对校准方法

1GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311本文件描述了3传感器校准方法，该方法通过使用3个相同类型的可逆声发射传感器的互易技术来校准绝对灵敏度的频率响应。2传感器校准方法，使用1个传输响应已通过3传感器校准的传感器，来确注:GB/T12604.4-2005无损检测术语声发射检测(ISO12716:2001,IDT)3.1一种将同类型的3个可逆声发射传感器布置于固体传输介质（3.8）上，配置成3对独立的发收传感器，绝对灵敏度（3.3）仅由每对的发射电流及2GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13113.23.33.4用于接收的声发射传感器的开路输出电压与放置传感器位置位移3.5发射电流响应transmIssIoncurrent索引点（3.6）处位移速度的垂直分量与用于发射的声发射3.6位于传输介质（3.8）表面，用作传输响应的参考，并用于发射的声发射传感器在指定方向、指定3.73.8在校准中，其表面用于放置传感器，以便使传感器可配置为1个发射和接收传感器对，感应瑞利表3GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13113.93.103.11校准频率calIbratIOnfre3.123.133.14瑞利波校准RayleIghwavecalI通过发射和接收瑞利波来确定瑞利表面波的3.153.163传感器校准three-transducercal4GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13113.172传感器校准twO-transducercalI任选1个声发射传感器（不必是可逆传感器），其接收电压灵敏度（3.4）幅度的频率响应通过用于发射的声发射传感器（该传感器的传输电流响应已通过3传感器校准（3.16）过）来确定的校准方3.18传输介质宜由密度和弹性模量尽可能接近于声发射传感器预计要使用的实际物体的材料所制成。使用频率在2MHz至5MHz之间的纵波进行超声检测，传输介质中不宜包含缺陷反射波大于第一次底面反在校准中测量接收信号时，根据每个波的传播时间对作为测量对象的瑞利波或纵波的直达波与其5GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311m(δ)m6GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311Tt4.2安装声发射传感器于传输介质表面，其表面粗糙度均方根值为R，在纵波校准中，应设置距离rL，以米为单位，宜满足7GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311rL≥d2·································）；8GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13114.3互易性参数的计算互易性参数对于3传感器校准和脉冲响应校准都必不可少，其不取决于传感器设计，而是取∠HR(f)=−KRrR················································∠HL(f)=−KLrL·························9GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311μXYGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311a)3个拟被校准的声发射传感器T1、T2和TGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13115.2测量方法校准中宜将3个声发射传感器配置为3对独立的发射和接收传感器，见图3。瑞利波校准时测量仪器设置和传感器布置见图4，其中每对发射和接收传感器放置于传输介质的同一平面上，彼此间距rR，以T1U122T2U23T1U122T2U23T2T33I、I、I、U、U23——传感器；GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR131125254rR——瑞利波校准中的传感器间距。wwGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311U（f）I（f）U（f）I（f）t,r",r"t对1|I2|I3|IGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13校准中宜将3个声发射传感器配置成3对独立的发射和接收传感器，见图3。纵波校准中的测量仪器），23455rL——纵波校准中的传感器间距。GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311对发射传感器接收传感器1235.3绝对灵敏度的测定方法对于声发射传感器T1，接收电压灵敏度|MR1(f)|，以伏特秒/米为单位，发射电流响应|SR1(f)|，以|MR1(f)|=1/2·········································|SR1(f)|=3|HR(f)|1/2···································GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311对于声发射传感器T1，接收电压灵敏度|ML1(f)|，以伏特秒/米为单位，发射电流响应|SL1(f)|，以|SL1(f)|=3|HL(f)|1/2·····························传感器T2和T3。GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311a)拟被校准的声发射传感器，可逆的或不b)1个发射电流响应已通过3传感器校准法确定的声发6.2测量方法瑞利波校准时的测量仪器设置和传感器布置见图4，其中瑞利波发射电流响已通过3传感器校准方法确定的声发射传感器用于发射，另1个声发射传感器在校准中用于接收。发射和接收传感器相隔间距:I´R(f):（以安培为单位）和接收电压:U´R(f):（以伏特为单位），见图5。纵波校准时的测量仪器设置和传感器布置见图6，其中纵波发射电流响已通过3传感器校准方法确定的声发射传感器用于发射。另1个声发射传感器在校准中用于接收。发射和接收传感器放GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13对应的发射电流:I´L(f):（以安培为单位）和接收电压:U´L(f):（以伏特为单位），见图5。6.3绝对灵敏度的确定方法接收电压灵敏度:M´R(f):，以伏特秒/米为单位，在校准频率f下，以赫兹为单位，任意声发射传感|SR(f)|——声发射传感器的瑞利波发射电流响应，已通过3传感器校准方法校准，单位为米每秒安接收电压灵敏度:M´L(f):，以伏特秒/米为单位，在校准频率f下，以赫兹为单位，任意声发射传感|SL(f)|——声发射传感器的纵波发射电流响应，已通过3传感器校准方法校准，单位为米每秒安培））GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311声发射传感器的脉冲响应校准方法包括：设置校准信号，在瑞利波校准和/或纵波校准中7.2测量方法GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311）：u(t){A+cos2πif0if-≤t≤t<-orTc=······················fmax——校准的最大频率，单位为赫兹（Hz）。T,——频率；GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311宜将3个声发射传感器配置成3对独立的发射和接收传感器，见图3。用于瑞利波校准的测置和传感器布置见图4，每对发射和接收传感器彼此分开并保持一定的间距rR，以米为单位，均放置于压uR（t以伏特为单位，对应于直接瑞利波，每对波形均需记录，见表4。对11i（t）2u22i（t）3u33i（t）1u宜将3个声发射传感器配置成3对独立的发射和接收传感器，见图3。用于纵波校准的测量和传感器布置见图6，每对发射和接收传感器均放置在与其中心轴重合的传输介质平面上，彼此平行，GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311形，以安培为单位，和接收电压uL（t）波形，以伏特对11i（t）2u22i（t）3u33i（t）1u7.3频率响应的测定方法W（t作为时间窗从每个波形中剪辑一部分。即满W(t)?+cos2πif0if−T.≤t≤T.GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311射电流iR12（t以安培为单位，其频谱的幅度和相位分别由公式（19）和公式（20）给出：△tR——瑞利波从发射传感器到接收传感器的传播时间，单位为秒（s）。GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13对相位角相位角1|IR12(f)|ÐIR12(f)|UR12(f)|f)2|IR23(f)|ÐIR23(f)|UR23(f)|f)3|IR31(f)|ÐIR31(f)|UR31(f)|f)对于声发射传感器T1，接收电压灵敏度幅度的频率响应|MR1(f)|，以伏特秒/米为单位，相位角|MR1(f)|=1/2·········································12ψR1(f)={-<HR(f)+[<UR12(f)-<IR12(f)]+[<IR23(f)-<UR23(f)]+[<UR31(f)-<IR3112类似的公式也适用于声发射传感器T2和T3。纵波校准中记录的发射电流和接收电压波形的傅里叶变换宜使用汉宁窗，见表7。因此，发i），(t)W(t-ΔtL)exp(j2πft).dt|······························(28)GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311W(t-ΔtL)exp(j2πft).dt]····························(29)△tL——纵波从发射传感器到接收传感器的传播时间，单位为秒（s）。对相位角相位角1|IL12(f)|ÐIL12(f)|UL12(f)|f)2|IL23(f)|ÐIL23(f)|UL23(f)|f)3|IL31(f)|ÐIL31(f)|UL31(f)|f) 12ψL1(f)={-<HL(f)+[<UL12(f)-<IL12(f)]+[<IL23(f)-<UL23(f)]+[<UL31(f)-<IL3112GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311类似的公式也适用于声发射传感器T2和T3。7.4脉冲响应的测定方法mR1(t)=x|MR1(f)|exp{j[2πft+ψR1(f)]}df·····································(33)GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311mL1(t)=x|ML1(f)|exp{j[2πft+ψL1(f)]}df······································(34)类似的公式也适用于声发射传感器T2和T3。）；GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13118.2绝对灵敏度的频率响应表示方法兹为单位，与突发信号的周期T（以秒为单位）相关，Δf≤···························································绝对灵敏度的频率响应，应通过绘制灵敏度曲线图来显示，横坐标以线性刻度表示校准频率f，以GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311M(M(f)/[V/(m/s)]/[(m/s)/A]