Comprensione dell'emissione acustica
Definizione: Che cosa è l'emissione acustica?
Emissione acustica (AE) è la generazione di onde di sollecitazione elastiche transitorie nei materiali sottoposti a deformazione, propagazione di cricche, attrito o altri cambiamenti microstrutturali irreversibili. Nel monitoraggio delle condizioni dei macchinari, i test AE utilizzano sensori ultrasonici sensibili (intervallo di frequenza 100-1000 kHz) per rilevare queste onde di sollecitazione ad alta frequenza, fornendo un allarme precoce di meccanismi di danno attivi come la crescita di cricche, la rottura dei cuscinetti sfaldamento, cricche da corrosione sotto sforzo, e processi di attrito che sarebbero inosservabili con i metodi convenzionali vibrazione analisi.
L'AE è complementare all'analisi delle vibrazioni: mentre le vibrazioni rilevano il movimento meccanico, l'AE rileva i danni ai materiali a livello microscopico, spesso fornendo segnali precoci di guasti in via di sviluppo. È particolarmente utile per apparecchiature a bassa velocità, recipienti a pressione e strutture in cui l'analisi delle vibrazioni è difficile o insensibile alle modalità di danno critiche.
Fonti di emissione acustica
Correlato alla crepa
- Crescita delle crepe: Ogni estensione incrementale della crepa rilascia un'onda di stress
- Apertura/chiusura della fessura: Le crepe respiratorie generano emissioni
- Microfessurazioni: Piccole crepe prima del danno visibile
- Sensibilità: Rileva l'attività delle crepe mesi prima che le vibrazioni cambino
Difetti dei cuscinetti
- Eventi di sfaldamento (sfaldamento del materiale)
- Propagazione delle crepe superficiali
- Contatto e attrito dell'asperità
- Rilevamento più precoce rispetto all'analisi dell'involucro in alcuni casi
Attrito e usura
- Contatto scorrevole che genera emissioni
- Eventi di usura degli adesivi
- Guasto della lubrificazione
- Emissioni continue da abbigliamento sportivo
Deformazione del materiale
- Deformazione plastica sotto sovraccarico
- Delaminazione composita
- Rottura delle fibre
Sistema di misurazione
Sensori AE
- Sensori piezoelettrici risonanti (100-1000 kHz)
- Montato su struttura con accoppiante
- Elevata sensibilità alle onde di stress ultrasoniche
- Bassa sensibilità alle vibrazioni udibili (filtrate)
Elaborazione del segnale
- Preamplificatori: Guadagno 40-60 dB vicino al sensore
- Filtri: La banda passante 100-1000 kHz rimuove le vibrazioni a bassa frequenza
- Rilevamento: Superamento della soglia, conteggio dei colpi, misurazione dell'energia
- Analisi: Parametri dell'evento (ampiezza, durata, energia, conteggi)
Parametri chiave
- Numero di visite: Numero di eventi di emissione
- Energia dell'evento: Energia del segnale integrata
- Livello RMS: Attività di emissione continua
- Distribuzione dell'ampiezza: Spettro di gravità dell'evento
Applicazioni nei macchinari
Monitoraggio dei cuscinetti
- Rilevamento precoce delle scheggiature (prima dei sintomi delle vibrazioni)
- Valutazione delle condizioni di lubrificazione
- Monitoraggio dell'attrito e dell'usura
- Complementare alla vibrazione per una valutazione completa
Rilevamento delle crepe
- Monitoraggio attivo della crescita delle crepe
- Integrità del recipiente a pressione
- Ispezione della saldatura
- Monitoraggio della salute strutturale
Condizioni di ingranaggi e giunti
- Qualità del contatto dei denti
- Adeguatezza della lubrificazione
- Progressione dell'usura
- Degrado dell'elemento di accoppiamento
Attrezzature a bassa velocità
- Dove l'analisi convenzionale delle vibrazioni è debole (< 100 giri/min)
- AE non dipendente dalla velocità
- Efficace a qualsiasi velocità, compresa quella zero
Vantaggi
Alta sensibilità
- Rileva danni a livello microscopico
- Avviso più precoce della vibrazione
- Sensibile ai processi di danno attivo
Localizzazione della fonte
- Più sensori possono triangolare la sorgente AE
- Identifica quale componente si sta degradando
- Utile negli assemblaggi complessi
Indipendenza dalla velocità
- Funziona a qualsiasi velocità, anche da fermo
- Prova di recipienti a pressione (senza rotazione)
- Cuscinetti a velocità molto bassa
Limitazioni
Complessità
- Sono richieste attrezzature e competenze specializzate
- Interpretazione complessa del segnale
- Interferenza del rumore di fondo
- Non è una semplice vibrazione basata sulla soglia
Penetrazione limitata
- Le onde ad alta frequenza si attenuano rapidamente
- I sensori devono essere relativamente vicini alla sorgente
- Le strutture di grandi dimensioni potrebbero aver bisogno di molti sensori
Sensibilità ambientale
- Il rumore elettrico può interferire
- Gli impatti meccanici creano falsi segnali
- Richiede un ambiente tranquillo
Integrazione con l'analisi delle vibrazioni
Tecnologie complementari
- AE per la rilevazione precoce dei danni microscopici
- Vibrazione per condizioni meccaniche macroscopiche
- Insieme forniscono un quadro completo
Conferma
- AE indica un danno attivo
- La vibrazione conferma la gravità e identifica un guasto specifico
- La fiducia combinata è più alta di quella di entrambi i fattori presi singolarmente
L'emissione acustica offre capacità uniche di allerta precoce rilevando le onde di stress ultrasoniche derivanti da danni ai materiali e processi di deformazione. Pur richiedendo attrezzature e competenze specifiche, i test AE integrano l'analisi convenzionale delle vibrazioni identificando danni attivi a livello microscopico prima che si verifichino variazioni macroscopiche delle vibrazioni, consentendo un intervento tempestivo su componenti sensibili alle cricche e apparecchiature a bassa velocità.
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 