Разбиране на акустичната емисия
Определение: Какво е акустична емисия?
Акустична емисия (AE) е генерирането на преходни еластични вълни на напрежение в материали, претърпяващи деформация, разпространение на пукнатини, триене или други необратими микроструктурни промени. При мониторинга на състоянието на машините, AE тестването използва чувствителни ултразвукови сензори (честотен диапазон 100-1000 kHz) за откриване на тези високочестотни вълни на напрежение, осигурявайки ранно предупреждение за активни механизми на повреди, като растеж на пукнатини, натрупване на лагери... лющене, напукване от корозия на напрежение, и процеси на триене, които биха били неоткриваеми с конвенционалните вибрация анализ.
АЕ допълва вибрационния анализ: докато вибрациите откриват механично движение, АЕ открива материални повреди на микроскопично ниво, често предоставяйки по-ранни предупреждения за развиващи се повреди. Той е особено ценен за бавноскоростно оборудване, съдове под налягане и конструкции, където вибрационният анализ е труден или нечувствителен към критичните режими на повреди.
Източници на акустична емисия
Свързано с пукнатини
- Растеж на пукнатини: Всяко постепенно разширяване на пукнатината освобождава вълна от напрежение
- Отваряне/затваряне на пукнатини: Дихателните пукнатини генерират емисии
- Микропукнатини: Малки пукнатини преди видими повреди
- Чувствителност: Открива пукнатини месеци преди промени във вибрациите
Дефекти на лагерите
- Отчупване (отлющване на материала)
- Разпространение на повърхностни пукнатини
- Контакт и триене на неравности
- По-ранно откриване в сравнение с анализа на обвивката в някои случаи
Триене и износване
- Плъзгащ се контакт, генериращ емисии
- Събития, свързани с износване на лепилото
- Разбивка на смазването
- Непрекъснати емисии от активно износване
Деформация на материала
- Пластична деформация при претоварване
- Композитно разслояване
- Счупване на влакната
Система за измерване
AE сензори
- Резонансни пиезоелектрични сензори (100-1000 kHz)
- Монтиран върху конструкцията с помощта на куплант
- Висока чувствителност към ултразвукови вълни на напрежение
- Ниска чувствителност към звукови вибрации (филтрирана)
Обработка на сигнали
- Предусилватели: 40-60 dB усилване близо до сензора
- Филтри: Лентата 100-1000 kHz премахва нискочестотните вибрации
- Откриване: Преминаване на праг, броене на удари, измерване на енергия
- Анализ: Параметри на събитието (амплитуда, продължителност, енергия, брой)
Ключови параметри
- Брой посещения: Брой събития на емисии
- Енергия на събитието: Интегрирана енергия на сигнала
- Ниво на средноквадратична стойност: Непрекъсната емисионна активност
- Разпределение на амплитудата: Спектър на тежестта на събитията
Приложения в машиностроенето
Мониторинг на лагери
- Ранно откриване на отчупване (преди симптоми на вибрации)
- Оценка на състоянието на смазването
- Мониторинг на триене и износване
- Допълнително към вибрациите за пълна оценка
Откриване на пукнатини
- Активно наблюдение на растежа на пукнатини
- Цялостност на съда под налягане
- Инспекция на заваръчни шевове
- Мониторинг на структурното състояние
Състояние на зъбното колело и съединителя
- Качество на контакта със зъбите
- Адекватност на смазването
- Прогресия на износване
- Деградация на свързващия елемент
Оборудване с ниска скорост
- Където конвенционалният вибрационен анализ е слаб (< 100 об/мин)
- АЕ не зависи от скоростта
- Ефективен при всяка скорост, включително нула
Предимства
Висока чувствителност
- Открива увреждания на микроскопично ниво
- По-ранно предупреждение от вибрация
- Чувствителен към активни процеси на увреждане
Локализация на източника
- Няколко сензора могат да триангулират източника на АЕ
- Идентифицира кой компонент се разгражда
- Полезно при сложни сглобки
Независимост от скоростта
- Работи при всякаква скорост, включително на място
- Изпитване на съдове под налягане (без въртене)
- Лагери с много ниска скорост
Ограничения
Сложност
- Необходимо е специализирано оборудване и експертни познания
- Интерпретация на сложни сигнали
- Смущения от фонов шум
- Не е просто базирано на праг, като вибрациите
Ограничено проникване
- Високочестотните вълни затихват бързо
- Сензорите трябва да са относително близо до източника
- Големите структури може да се нуждаят от много сензори
Чувствителност към околната среда
- Електрическият шум може да смущава
- Механичните въздействия създават фалшиви сигнали
- Изисква тиха среда
Интеграция с вибрационен анализ
Допълнителни технологии
- АЕ за ранно откриване на микроскопски увреждания
- Вибрация за макроскопично механично състояние
- Заедно предоставят пълна картина
Потвърждение
- AE показва активно увреждане
- Вибрацията потвърждава тежестта и идентифицира конкретна повреда
- Комбинираната увереност е по-висока от тази на всеки от двата поотделно
Акустичната емисия предоставя уникални възможности за ранно предупреждение чрез откриване на ултразвукови вълни на напрежение от повреди по материалите и процеси на деформация. Въпреки че изисква специализирано оборудване и експертиза, АЕ тестването допълва конвенционалния вибрационен анализ, като идентифицира активни повреди на микроскопични нива, преди да настъпят макроскопски вибрационни промени, което позволява най-ранна възможна интервенция за чувствителни към пукнатини компоненти и бавнооборотно оборудване.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 