【正文】 在此謹向蔣鵬老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 32 參考文獻 [1] 劉娟 , 丁克勤 .光纖聲發(fā)射傳感器的研究現(xiàn)狀與展望 [J].傳感器與微系統(tǒng) , 2021, 29 (9):55. [2] 林學煌 , 光無源器件 [M].北京 :人民郵電出版社 , 2021. [3] 藤山邦久「 日」編著 , 馮夏庭譯 .聲發(fā)射 (AE)技術(shù)的應用 [M].北京 :冶金工業(yè)出版社 , 1996, 12. [4] 沈功田 , 戴光 , 劉時風 .中國聲發(fā)射檢測技術(shù)進展 [J].無損檢測 , 2021, 25(6)：307307. [5] 梁藝軍 .光纖聲發(fā)射檢測技術(shù)研究 [D].哈爾濱工程大學 , 2021. [6] 陳麗潔 , 藍宇 , 冷建興 . 壓電諧振式聲發(fā)射接收傳感器設計 [J].傳感器技術(shù) , 2021, 04:3739. [7] 馬良柱 . 光纖聲發(fā)射傳感系統(tǒng)研究及應用 [D].山東大學 , 2021. [8] 廖延彪編著 .光 纖光學 [M].北京市：清華大學出版社 .2021. [9] 戴光 , 李善春 , 李偉 .儲罐的聲發(fā)射在線檢測技術(shù)與研究進展［ J］ .壓力容器 , (3) :3325. [10] Phillip T. Cole, Stephen N. Gautrey. Development History of the Tankpac AE Tank Floor Corrosion Test [C].7th ECNDT, Copenhagen, 1998: 347351. [11] P J van de Loo, B Herrmann. How Reliable is Acoustic Emission (AE) Tank Testing, The Quantified an AE User group Correlation Study [C]. 7th European Conference on Nondestructive Testing. Copenhagen． 1998: 516521. 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時， 523 .3 4 1 0 m m /kgC ??? ； 當 m??? 時， 523 .1 7 1 0 m m /k gC ??? ； 而 m??? 時， 523 .0 8 1 0 m m /kgC ??? 。 光纖聲發(fā)射檢測的基本原理 光源的光經(jīng)入射光纖送入調(diào)制區(qū)，在調(diào)制區(qū)內(nèi)待測 AE 波對光進行調(diào)制使光的光學性質(zhì) ( 如，強度、相位、波長、頻率、偏振態(tài)等 ) 發(fā)生變化，從而使已調(diào)光攜帶 AE 波的信息，然后，將已調(diào)光送入解調(diào)裝置 即可獲得待測參數(shù)。 探頭輸出信號 (一般為電壓量 )的 AE 波通過放大器放大 ， 以及通過濾波器抑制噪聲 ， 為了使 AE 信號不變形 ， 而且不易受噪聲信號的影響 ， 一般在AE 探頭附近設置前置放大器 。 聲發(fā)射檢測原理 當聲發(fā)射傳感器附著到所測結(jié)構(gòu)上后，由于材料內(nèi)部應力發(fā)生變化產(chǎn)生聲發(fā)射信號，聲發(fā)射源產(chǎn)生的聲發(fā)射信號以波的形式在材料中傳播，當?shù)竭_材料表面時聲發(fā)射波引起材料表面的振動，此時波的能量轉(zhuǎn)換成材料的振動能。 光纖聲發(fā)射技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2021 年，崔洪亮教授等采用光纖光柵傳感器進行了斷鉛聲發(fā)射信號測量與方向性研究，自 2021 年以來，國內(nèi)研究人員關于聲發(fā)射技術(shù)的研究取得了顯著成果。但是該方法只能實現(xiàn) 在較小的變化范圍內(nèi)對被測信號進行檢測，且由于使用寬帶光源 ,該方法的光源利用率低，信號噪聲較大，同時由于測量過程中需要進行光纖波長匹配，不易實現(xiàn)多傳感器同時解調(diào) [16]。 2021 年，該團隊構(gòu)造了三種傳感器結(jié)構(gòu)一直接 粘貼型、單端光纖粘貼式和可移動式光纖聲信號傳感器，將三種傳感器同時放置在鋼板上對蘭姆波進行檢測，實驗結(jié)果表明非直接接觸式結(jié)構(gòu)的傳感器檢測信號的噪聲最大，可移動式的應變傳遞能力比直接粘貼式略低 [14]。傳統(tǒng)的聲發(fā)射傳感器大多釆用壓電式聲發(fā)射傳感器，當聲發(fā)射波傳至壓電式傳感器時，該傳感器將被測結(jié)構(gòu)相應表面的振動 位移變化直接轉(zhuǎn)換成相應于聲波頻率的交變信號。針對聲發(fā)射波的傳播特點，研宄聲發(fā)射波作用下光纖布拉格光柵的響應特性具有重要旳意義，其中包括研宄聲發(fā)射波的能量、波長及頻率 ,光纖的柵區(qū)長度等對檢測信號的強度及響應靈敏度的影響關系，對合理設計光纖布拉格光柵聲發(fā)射檢測系統(tǒng) ,提高系統(tǒng)獲得有效數(shù)據(jù)的能力具有重要作用。隨著現(xiàn)代聲發(fā)射儀器的出現(xiàn)， 20 世紀 70 年代和80 年代初，人們從聲發(fā)射源機制、波的傳播和聲發(fā)射信號分析方面開展了廣泛和深入的系統(tǒng)研究 [8]。今后的高技術(shù)社會安全性的 AE 探測技術(shù)，適應高齡化社會的AE 探測技術(shù)、福利社會所必要的 AE 探測技術(shù)是今后發(fā)展的 方向。簡化波形特征參數(shù)分析法是 20 世紀 50 年代以來廣泛使用的經(jīng)典聲發(fā)射信號分析方法，目前在聲發(fā)射檢測中仍得到廣泛應用，且?guī)缀跛新暟l(fā)射檢測標準對聲發(fā)射源的判據(jù)均采用簡化波形特征參數(shù) [5]。然而，受聲發(fā)射源的自身特性、聲發(fā)射源到換能器的傳播路徑、換能器的特性和聲發(fā)射儀器測量系統(tǒng)等多種因素的影響，聲發(fā)射換能器輸出的聲發(fā)射電信號波形十分復雜，它與真實的 AE 源信號相差很大，有時甚至面目全非。而超聲波探傷法不同，即使有缺陷，如果不施加外力，就不產(chǎn)生 AE，也就不能發(fā)現(xiàn)缺陷。盡管引起聲發(fā)射的外部原因是多種多樣的，但其共同點都是由于外部條件的變化 (應力、溫度 和電磁場等 )，引起物體或結(jié)構(gòu)某一局部或某些部分變得不穩(wěn)定并迅速釋放出能量。優(yōu)點是精度與分辨率比較高，其主要缺點是：體積大、對制作材料的質(zhì)量要求比較高、頻帶窄、必須與被測物體接觸 [1]，不能應用在高溫、腐燭、高壓等極端環(huán)境下并且抗電磁干擾能力弱，在強電場環(huán)境下其有效性也受到很大制約相比而言光纖聲發(fā)射傳感器具有壓電傳感器沒有的優(yōu)點：本身制作材料是光導纖維 ,其絕緣性好，因此可用到高電壓、高電磁干擾的環(huán)境中；本身體積小質(zhì)量輕；安裝方式可有多種選擇，即可貼在結(jié) 構(gòu)表面也可埋入其中；采用波長解調(diào)，抗干擾性強。 激光器 ...............................................................................................17 光電轉(zhuǎn)換模塊設計 ......................................................................... 21 數(shù)據(jù)采集 ......................................................................................... 22 光纖耦合器 ..................................................................................... 23 FC 連接器 ........................................................................................ 23 Q9 接頭 ............................................................................................ 24 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） IV 本章總結(jié) ..................................................................................................24 第 4 章 光纖聲發(fā)射檢測實驗研究 ...................................................................... 18 常規(guī)聲發(fā)射實驗 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。完成 對三個聲源信號：斷鉛信號、摩擦信號和敲擊信號的采集測試，以及激勵源的脈沖信號分析。而光纖 AE 傳感器具有體積小、頻帶寬、靈敏度高、損壞閾值高、不必與被測物體接觸、適用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點。 傳統(tǒng)聲發(fā)射的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀 ......................................................... 2 光纖聲發(fā)射技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................................. 3 光纖聲發(fā)射技術(shù)國外研究現(xiàn)狀 .....................................................3 光纖聲發(fā)射技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀 .....................................................5 本課題的主要研究內(nèi)容 ..............................................................................5 第 2 章光纖聲發(fā)射檢測系統(tǒng)理論基礎 .................................................................. 7 聲發(fā)射檢測的基本原理 ............................................................................. 7 光纖聲發(fā)射檢測的基本原理 ..................................................................... 8 光纖傳感器的光 彈效應 .................................................................... 8 光纖包層的影響 ...............................................................................10 光纖傳感器的解調(diào)方式 ................