درک انتشار آکوستیک
تعریف: انتشار آکوستیک چیست؟
انتشار آکوستیک (AE) تولید امواج تنش الاستیک گذرا در موادی است که تحت تغییر شکل، انتشار ترک، اصطکاک یا سایر تغییرات ریزساختاری برگشت‌ناپذیر قرار می‌گیرند. در پایش وضعیت ماشین‌آلات، آزمایش AE از حسگرهای اولتراسونیک حساس (محدوده فرکانس ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلوهرتز) برای تشخیص این امواج تنش فرکانس بالا استفاده می‌کند و هشدار اولیه‌ای در مورد مکانیسم‌های آسیب فعال مانند رشد ترک، یاتاقان ارائه می‌دهد. پوسته پوسته شدن, ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی, و فرآیندهای اصطکاکی که با روش‌های مرسوم قابل تشخیص نیستند لرزش تحلیل.
AE مکمل آنالیز ارتعاش است: در حالی که ارتعاش حرکت مکانیکی را تشخیص می‌دهد، AE آسیب مواد را در سطح میکروسکوپی تشخیص می‌دهد و اغلب هشدارهای اولیه‌ای در مورد خرابی‌های در حال توسعه ارائه می‌دهد. این روش به ویژه برای تجهیزات با سرعت کم، مخازن تحت فشار و سازه‌هایی که آنالیز ارتعاش در آنها دشوار یا نسبت به حالت‌های آسیب بحرانی حساس نیست، ارزشمند است.
منابع انتشار آکوستیک
مرتبط با ترک خوردگی
- رشد ترک: هر گسترش تدریجی ترک، موج تنش را آزاد می‌کند.
- باز/بسته شدن ترک: ترک‌های تنفسی باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شوند
- ریزترک خوردگی: ترک‌های کوچک قبل از آسیب قابل مشاهده
- حساسیت: فعالیت ترک را ماه‌ها قبل از تغییرات ارتعاش تشخیص می‌دهد
نقص‌های یاتاقان
- پوسته پوسته شدن (پوسته پوسته شدن مواد)
- انتشار ترک سطحی
- تماس ناهموار و اصطکاک
- تشخیص زودتر از آنالیز پاکت در برخی موارد
اصطکاک و سایش
- تماس کشویی که باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود
- رویدادهای سایش چسب
- خرابی روغن کاری
- انتشار مداوم گازهای گلخانه‌ای ناشی از سایش فعال
تغییر شکل مواد
- تغییر شکل پلاستیک تحت بار بیش از حد
- لایه لایه شدن کامپوزیت
- شکستگی الیاف
سیستم اندازه‌گیری
سنسورهای AE
- سنسورهای پیزوالکتریک رزونانسی (۱۰۰-۱۰۰۰ کیلوهرتز)
- نصب شده روی سازه با کوپلنت
- حساسیت بالا به امواج تنش التراسونیک
- حساسیت کم به لرزش قابل شنیدن (فیلتر شده)
پردازش سیگنال
- پیش تقویت کننده ها: ۴۰-۶۰ دسی‌بل افزایش در نزدیکی سنسور
- فیلترها: پهنای باند ۱۰۰-۱۰۰۰ کیلوهرتز، لرزش فرکانس پایین را حذف می‌کند
- تشخیص: عبور از آستانه، شمارش ضربه، اندازه‌گیری انرژی
- تحلیل: پارامترهای رویداد (دامنه، مدت زمان، انرژی، تعداد)
پارامترهای کلیدی
- تعداد ضربه: تعداد رویدادهای انتشار
- انرژی رویداد: انرژی سیگنال یکپارچه
- سطح RMS: فعالیت انتشار مداوم
- توزیع دامنه: طیف شدت رویداد
کاربردها در ماشین آلات
مانیتورینگ بلبرینگ
- تشخیص زودهنگام پوسته پوسته شدن (قبل از علائم ارتعاش)
- ارزیابی وضعیت روانکاری
- نظارت بر اصطکاک و سایش
- مکمل ارتعاش برای ارزیابی کامل
تشخیص ترک
- پایش فعال رشد ترک
- یکپارچگی مخازن تحت فشار
- بازرسی جوش
- پایش سلامت سازه
وضعیت چرخ‌دنده و کوپلینگ
- کیفیت تماس دندان
- کفایت روانکاری
- پیشرفت سایش
- تخریب عنصر کوپلینگ
تجهیزات کم‌سرعت
- جایی که تحلیل ارتعاشات مرسوم ضعیف است (کمتر از ۱۰۰ دور در دقیقه)
- AE وابسته به سرعت نیست
- موثر در هر سرعتی از جمله صفر
مزایا
حساسیت بالا
- آسیب را در سطح میکروسکوپی تشخیص می‌دهد
- هشدار زودتر از لرزش
- حساس به فرآیندهای آسیب فعال
محلی‌سازی منبع
- چندین حسگر می‌توانند منبع AE را مثلث‌بندی کنند
- مشخص می‌کند کدام قطعه در حال تخریب است
- در مجموعه‌های پیچیده مفید است
استقلال سرعت
- با هر سرعتی از جمله در حالت سکون کار می‌کند
- آزمایش مخازن تحت فشار (بدون چرخش)
- یاتاقان‌های با سرعت بسیار پایین
محدودیت‌ها
پیچیدگی
- تجهیزات و تخصص‌های مورد نیاز
- تفسیر سیگنال پیچیده
- تداخل نویز پس‌زمینه
- نه صرفاً مبتنی بر آستانه مانند ارتعاش
نفوذ محدود
- امواج فرکانس بالا به سرعت تضعیف می‌شوند
- حسگرها باید نسبتاً نزدیک به منبع باشند
- سازه‌های بزرگ ممکن است به حسگرهای زیادی نیاز داشته باشند
حساسیت محیطی
- نویز الکتریکی می‌تواند تداخل ایجاد کند
- ضربات مکانیکی سیگنال‌های کاذب ایجاد می‌کنند
- نیازمند محیطی آرام
ادغام با آنالیز ارتعاش
فناوری‌های مکمل
- AE برای تشخیص زودهنگام آسیب میکروسکوپی
- ارتعاش برای شرایط مکانیکی ماکروسکوپی
- با هم تصویر کاملی ارائه می‌دهند
تأیید
- AE نشان دهنده آسیب فعال است
- لرزش، شدت را تأیید می‌کند و عیب خاص را شناسایی می‌کند
- اعتماد به نفس ترکیبی بالاتر از هر کدام به تنهایی
انتشار آکوستیک با تشخیص امواج تنش فراصوت ناشی از فرآیندهای آسیب و تغییر شکل مواد، قابلیت‌های هشدار اولیه منحصر به فردی را ارائه می‌دهد. اگرچه آزمایش AE به تجهیزات و تخصص تخصصی نیاز دارد، اما با شناسایی آسیب فعال در سطوح میکروسکوپی قبل از وقوع تغییرات ارتعاش ماکروسکوپی، آنالیز ارتعاشات مرسوم را تکمیل می‌کند و امکان مداخله زودهنگام برای اجزای حساس به ترک و تجهیزات با سرعت پایین را فراهم می‌کند.
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 