声发射传感器的选型方法

CLBuu · 发表于 2021-11-1 13:00

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在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你知道这些高科技可能会含有的声发射传感器吗?

声发射传感器选型

由于应用的不同，声发射传感器的种类很多。选择适合声发射应用的传感器对于测量的成功和可靠性至关重要。在大多数情况下，传感器选择的主要标准传感器的频率响应适用于检测应用。在一些特殊的应用环境下(高温、油浸、水浸、电磁环境等)，可能会对AE传感器的选择造成更严格的限制。在这里，它将为各种声发射应用提供一种选择传感器的方法，也为声发射应用这个陌生的新领域提供实用的解决方案。

1.环境条件

大多数AE传感器用于正常环境。但是，有些应用需要在高温设备表面安装特殊的AE传感器。使用通用传感器可能会导致传感器损坏或声发射信号失真。在高温环境下，选择工作温度在要求范围内的传感器。有些应用要求传感器安装在浸入水或油的环境中，应选择具有合适防护等级的传感器。在高电磁干扰环境下，传统AE传感器的信号变形需要选择抗电磁干扰性能强的传感器。在选择传感器的频率响应之前，应考虑环境条件因素。

2.频率范围以及选择

声发射传感器的频率范围通常分为四类：超低频(5kHz~20kHz)、低频(20kHz~100kHz)、中频(100kHz~400kHz)和高频(>400kHz)。原因是随着单位距离衰减频率的增加，400kHz以上的频率对于很多应用中的测量意义不大。此外，根据大多数声发射应用，使用这种方法对传感器进行快速分类非常有用。在非常宽的频率范围内响应的AE传感器称为宽带传感器。宽带AE传感器具有平坦的响应曲线。在研究中通常用于分析感兴趣的未知频率并对采集到的信号进行频谱分析。

2.1内置放大器与外置放大器

AE传感器分为内置放大器和不内置放大器。内置放大器的AE传感器也称为有源传感器，没有内置放大器的称为无源传感器。如果AE传感器内部集成了前置放大器，它比同类型的普通传感器更高更重。主动AE传感器更适合需要快速组装测量的领域。要求连接器能够快速连接和使用测量装置，必须减少连接器的数量。

3.声发射传感器具体分类

首先，根据以实用应用为前提，将传感器分为通用型、差分型、宽带型、低频型、高温型、防水型、内置放大器型、空气耦合型等。

3.1 通用型为常见的声发射传感器。常用频率30kHz、60kHz、150kHz、300kHz、500kHz、800kHz的产品参数如下表所示。普通传感器一般用于常温常压环境，但需要一定的抗电磁干扰能力。同时，每个出厂产品都需要配备频响曲线，也就是灵敏度响应曲线。通过灵敏度响应曲线，您可以了解传感器的工作频率范围，以及在使用多个传感器时传感器之间的性能一致性是否合格。

3.2 小型声发射传感器比通用传感器体积小，适用于安装空间相对较窄的场合。常用频率有60kHZ、150kHZ、300kHZ、500kHZ。

3.3 微型传感器，外观尺寸比小型传感器小，安装空间更窄。一般谐振频率为300kHz。一般来说，小型传感器由于体积小，其灵敏度比通用传感器小得多。请参阅灵敏度图并与通用150kHz传感器进行比较。

3.4 超低频声发射传感器的共振频率一般低于30kHz，用于岩体监测。例如，大多数产品的谐振频率为 20kHz 和 10kHz。

3.5 高温声发射传感器一般用于声发射面波检测的高温机械设备，要求在高温环境下性能稳定。

3.6 差分声学传感器，其最特殊的性能是能有效抵抗电磁干扰。与一般传感器不同的是输出接口是差分的。

3.7 防水绝缘型声发射传感器，用于浸入水或油的环境中，传感器可完全置于水或油中以达到检测的目的。

3.8 中型声发射传感器比通用传感器体积小，更适合小面积安装。