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声发射信号的激光检测和分析

作　者: 姜晓玉
导　师: 徐志洪；陈涛
学　校: 南京理工大学
专　业: 工程力学
关键词: 声发射激光传感器非接触检测断裂泄漏信号处理
分类号: TB52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要

声发射是一种新兴的动态无损检测技术,目前大多采用将压电式传感器耦合在被测物体表面测量声发射信号产生的表面波。这种类型的传感器的缺陷在于其体积大、频带窄、只能安装在试件表面,高温、辐射等生产环境恶劣的场所不能使用,有很大的局限性。本文提出采用多普勒激光测振传感器用于声发射检测,它实现了非接触式远距离检测,安装便利,能进行高温、高压等恶劣环境的声发射检测。本文研究的主要内容如下：(1)采用笔铅断裂法对激光测振传感器和压电式传感器进行标定,证实了多普勒激光测振传感器相对压电传感器频率响应更高,且具有更宽谱域。(2)用激光传感器对混凝土在三点弯曲受力时的断裂信号进行了采集与数据分析,并与常规的压电式声发射传感信号进行了对比,结果表明,其灵敏度、频响均能胜任混凝土试样开裂时的声发射信号的检测。(3)采用多普勒激光传感器对模拟压力容器和压力管道泄漏信号进行监测,结果表明,其信号能准确反映压力容器和压力管道的泄漏情况。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-10
1 绪论  10-16
  1.1 本课题研究的背景  10-11
  1.2 目前国内外的研究状况  11-14
    1.2.1 声发射技术发展简史  11-12
    1.2.2 声发射传感器的发展现状  12
    1.2.3 激光传感器  12-13
    1.2.4 激光传感器的应用现状  13-14
  1.3 本论文主要研究内容  14-16
2 声发射技术  16-27
  2.1 声发射的概念  16
  2.2 声发射检测原理  16-17
  2.3 声发射检测具备特点  17
  2.4 声发射检测中波的传播  17-23
    2.4.1 介质中波的传播类型  18-20
    2.4.2 波的几何描述  20
    2.4.3 介质中的波速  20-21
    2.4.4 介质中波的传播过程  21-22
    2.4.5 波的衰减  22-23
  2.5 凯塞(Kaiser)效应  23
  2.6 声发射信号处理  23-26
    2.6.1 经典信号处理方法—参数分析法  23-24
    2.6.2 现代信号处理方法  24-26
  2.7 本章小结  26-27
3 实验检测方法介绍  27-36
  3.1 压电式传感器检测信号  27-29
    3.1.1 压电效应  27
    3.1.2 压电式传感器  27-28
    3.1.3 实际操作  28-29
  3.2 激光传感器检测信号  29-35
    3.2.1 多普勒效应  29-30
    3.2.2 激光多普勒测振原理  30-31
    3.2.3 激光多普勒测振传感器  31-34
    3.2.4 实际操作  34-35
  3.3 本章小结  35-36
4 激光测振传感器检测混凝土块断裂信号  36-49
  4.1 混凝土断裂力学  36-37
  4.2 实验设计  37
  4.3 实验装置  37-39
  4.4 笔铅断裂法标定  39-44
    4.4.1 实验过程  40-41
    4.4.2 采集信号处理及分析  41-44
  4.5 混凝土受力断裂检测  44-48
    4.5.1 实验过程  44-46
    4.5.2 实验结果分析  46-48
  4.6 本章小结  48-49
5 激光测振传感器检漏  49-59
  5.1 声发射检漏的机理  49
  5.2 实验设置  49-50
    5.2.1 模拟泄漏实验装置制作  49-50
    5.2.2 检测系统  50
  5.3 模拟压力容器泄漏试验  50-55
    5.3.1 实验操作  51-52
    5.3.2 实验结果与分析  52-55
  5.4 模拟压力管道实验  55-58
    5.4.1 实验操作  55-56
    5.4.2 实验结果与分析  56-58
  5.5 本章小结  58-59
6 结论  59-61
  6.1 主要工作及创新  59
  6.2 研究展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
附录  66

声发射信号的激光检测和分析

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