【正文】 發(fā)生彈性變形，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。常用聲發(fā)射傳感器的工作原理，基于晶體元件的壓電效應(yīng)，將聲發(fā)射波所引起的被檢件表面鎮(zhèn)東轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，送入信號(hào)處理器，完成信號(hào)處理過程。 ：傳感器的特性包括：頻響寬度、諧振頻率、幅度靈敏度等。影響傳感器特性的因素包括：(1)晶片的形狀、尺寸及其彈性和壓電常數(shù)；(2)晶片的阻尼塊及過殼體中安裝方式；(3)傳感器的耦合、安裝及試件的聲學(xué)特性。 ：傳感器可分為壓電型、電容型和光學(xué)型。其中，常用的壓電型又可分為：諧振式（單端和差動(dòng)式）、寬頻帶式、錐型式、高溫式、微型、前放內(nèi)置式、潛水式、定向式、空氣耦合式和可轉(zhuǎn)動(dòng)式。單端諧振傳感器可用于大多數(shù)材料研究和構(gòu)件的無損檢測(cè)；寬頻帶傳感器主要用于頻譜分析、波形分析等信號(hào)類型或噪聲的鑒別；差動(dòng)傳感器可用于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，要替代單端諧振傳感器；微型傳感器主要用于小制件試樣的實(shí)驗(yàn)研究和無損檢測(cè)；電容傳感器主要用于源波形定量分析或傳感器絕對(duì)靈敏度校準(zhǔn)；錐型傳感器主要用于源波形分析、頻譜分析。也作為傳感器校準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；光學(xué)傳感器僅用于實(shí)驗(yàn)室定景分析，也可作為標(biāo)準(zhǔn)唯一傳感器。 36．答：絕對(duì)靈敏度校準(zhǔn)，足聲發(fā)射定性定量分析、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳感器選擇所不可缺少的環(huán)節(jié)，有表面波脈沖法和互易法兩種。(1)表面波脈沖法在半無限體鋼制試塊表面卜，以鉛筆芯或玻璃細(xì)管的斷裂作為階段躍力點(diǎn)源，如測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)電源位移傳感器和待校傳感器對(duì)面波脈沖的響應(yīng)，則可按定義算出絕對(duì)靈敏度。(2)百易法根據(jù)傳感器的機(jī)電變換的可逆性原理，在半無限體試塊表面卜，只要比較一組同類傳感器之間的電氣特性，即可測(cè)出絕對(duì)靈敏度。此法無需直接測(cè)量表面的法向位移，因而操作比較簡便，但是，每次校準(zhǔn)需提供三個(gè)同類待校傳感器。 37．答：在批量檢測(cè)中，需要一種簡便而經(jīng)濟(jì)的相對(duì)校準(zhǔn)方法，以比較傳感器靈敏度的變化。此類方法只提供傳感器對(duì)模擬源的相對(duì)幅度或頻率響應(yīng)。常用的對(duì)接法，一般由小型試塊、以掃頻儀為激勵(lì)源的超聲傳感器（ MHz）及電壓表構(gòu)成，可用來比較傳感器的頻率響應(yīng)。作為一簡便的方法，可由小型試塊、電脈沖發(fā)生器、聲發(fā)射儀等構(gòu)成。用聲發(fā)射儀記錄傳感器對(duì)模擬信號(hào)的響應(yīng)幅度，也可lj已知靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)傳感器作比較。 38．答：前置放大器一般為獨(dú)立部件。蒔置放大器的豐要性能包括：(l)增益：通常提供40 dB固定增蒲。有的還備有20 dB和60 dB附加增益，以適應(yīng)不同的用途；(2)頻率范圍：放大器本身可提供較寬的頻率范圍，通常約為2 kHz～1 MHz；(3)噪聲：噪聲水平取決于晶體管的性能、放大器頻寬、輸入阻抗和環(huán)境溫度。其中，頻寬為主要的影響因素，而頻率范圍越寬噪聲水平就越高；(4)動(dòng)態(tài)范圍：可用最大輸出信號(hào)幅度對(duì)輸出噪聲幅度之比表示。為適用于寬的信號(hào)幅度范圍，放大器的動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)盡可能大，一般為60～85 dB；(5)自動(dòng)探頭標(biāo)定場(chǎng)探頭標(biāo)定方便，將自動(dòng)探頭標(biāo)定電路集成J‘前置放大器，使前置放大器具有自動(dòng)標(biāo)定功能。 39．答：某些特殊應(yīng)用條什下，為了進(jìn)一步減少由電纜引入的干擾，把聲發(fā)射傳感器和前放間電纜也去掉，將傳感器與前置放大器結(jié)合為一體，稱為前放內(nèi)置式傳感器。前置放大器一般具有單端和差動(dòng)兩種輸入方式，分別配用不同的傳感器?；I動(dòng)傳感器和差動(dòng)放大器具有較強(qiáng)的共模電壓干擾抑制能力，叮以適應(yīng)于較強(qiáng)的電磁干擾環(huán)境下的聲發(fā)射信號(hào)檢測(cè)，但差動(dòng)傳感器的靈敏度較低，兇此常規(guī)檢測(cè)還是以單端傳感器和單端輸入的前置放大器為主。 40．答：(1)聲發(fā)射事件計(jì)數(shù)與撞擊計(jì)數(shù)：撞擊是指通過門檻并導(dǎo)致一個(gè)系統(tǒng)通道累計(jì)數(shù)據(jù)的任一聲發(fā)射信號(hào)。撞擊計(jì)數(shù)則是系統(tǒng)對(duì)撞擊的累計(jì)計(jì)數(shù)，可分為總計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)率；(2)振鈴計(jì)數(shù)：振鈴計(jì)數(shù)是最通用的聲發(fā)射評(píng)估技術(shù)，當(dāng)一個(gè)事件撞擊傳感器時(shí)，它使傳感器產(chǎn)生振鈴，所形成的超過閩值的電信號(hào)的每一振蕩波均記為一個(gè)振鈴計(jì)數(shù)；(3)幅度：幅度是聲發(fā)射信號(hào)的重要參數(shù)，與事件的大小有直接的關(guān)系，不受門檻的影響，直接決定事件的可測(cè)性；(4)有效值電壓和平均信號(hào)電平：有效值電壓是采樣時(shí)問內(nèi)信號(hào)電平的均方根值，平均信號(hào)電甲是采樣時(shí)間內(nèi)信號(hào)電平的均值；(5)持續(xù)時(shí)間：事件信號(hào)第一次越過門檻至最終降至門檻所歷程的時(shí)間間隔；(6)能量計(jì)數(shù)：能量計(jì)數(shù)是事什信號(hào)檢波包絡(luò)線卜的商積，口』分為總計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)率；(7)其他聲發(fā)射參數(shù)：上升時(shí)|、日J(rèn)是指事件信號(hào)第一次越過門檻至最大振幅所歷程的時(shí)間間隔；時(shí)差是指同一個(gè)聲發(fā)射波到達(dá)各傳感器的時(shí)間差；外變精足指試驗(yàn)過程外加變量，包括歷程時(shí)間、載荷、位移、溫度及疲勞周次等。 41．答：(1)聲發(fā)射事件計(jì)數(shù)與撞擊計(jì)數(shù)主要用于聲發(fā)射源的活動(dòng)性和定位集中度的評(píng)價(jià)。同樣，撞擊計(jì)數(shù)也可以反映聲發(fā)射活動(dòng)的總量和頻度，通常用于聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)；(2)振鈴計(jì)數(shù)適宜于表征突發(fā)聲發(fā)射和連續(xù)聲發(fā)射兩類信號(hào)，又能粗略反映信號(hào)強(qiáng)度和頻度，因而 廣泛用于聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)；(3)幅度常用J二波源的類型鑒別，強(qiáng)度及衰減的測(cè)量；(4)有效值電壓主要用于連續(xù)性聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)；平均信號(hào)電平用與有效值電壓相似，對(duì)幅度動(dòng)態(tài)范圍要求高而時(shí)間分辨率要求不高的連續(xù)型信號(hào)，尤為有用，也用于用于背景噪聲水平的測(cè)量；(5)持續(xù)時(shí)間：常用f特殊波源類型和噪聲的鑒別；(6)能量計(jì)數(shù)也用于波源的類型鑒別。 42．答：(1)聲發(fā)射檢測(cè)過程中常見的電磁噪聲來源：①由于前置放大器引起的不可避免的本底電子噪聲；②網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)和試件的接地不當(dāng)而引起地回路噪聲；③因環(huán)境中電臺(tái)和雷達(dá)等無線電發(fā)射器、電源干擾、電開關(guān)、繼電器、電動(dòng)機(jī)、焊接、電火花、打雷等引起的電噪聲。 (2)聲發(fā)射檢測(cè)過程中常見的機(jī)械噪聲來源主要有三方面：①摩擦噪聲：加載裝置在加載過程中的由子相對(duì)機(jī)械滑動(dòng)引起的聲響，包括：試樣夾頭、施力點(diǎn)、容器支架、螺釘、裂紋面的閉合與摩擦等；②撞擊噪聲，包括：雨、雪、風(fēng)沙、振動(dòng)及人為敲打；③流體噪聲，包括：高速流動(dòng)、泄漏、空化、沸騰、燃燒等。 43．答：頻譜分析方法分為經(jīng)典頻譜分析方法和現(xiàn)代頻譜分析方法。經(jīng)典頻譜分析方法是比較成熟的分析方法，可以通過對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行Fourier變換得到頻域特性，可以得到信號(hào)的頻譜特性，以便具體分析特征信號(hào)的分類處理，分析不同損傷的頻譜特征?，F(xiàn)代頻譜分分析方法以非Fourier分析為基礎(chǔ)，有參數(shù)模型法和非參數(shù)模型法兩大類。參數(shù)模型法包括有理參數(shù)模型法和特殊參數(shù)模型法。有理參數(shù)模型法可以用有理系統(tǒng)函數(shù)表示，它包括自回歸模型、滑動(dòng)平均模型和自回歸滑動(dòng)平均模型。特殊參數(shù)模型法即指數(shù)模型，定義為一些指數(shù)信號(hào)的線形組合。 44．答：這一方法的原理是以保壓時(shí)的聲發(fā)射持續(xù)特性為主要依據(jù)，結(jié)合升壓的聲發(fā)射特征，將容器分為四類。第一類：升壓過程中沒有或只有少量隨壓力升高而分散出現(xiàn)的低幅度聲發(fā)射信號(hào)；在保壓時(shí)沒有聲發(fā)射。通過容器爆破實(shí)驗(yàn)表明，此類特性的聲發(fā)射源是穩(wěn)定的，容器屬于完整的。第二類：升壓至低、中壓力時(shí)有較強(qiáng)的聲發(fā)射，而保壓時(shí)沒有聲發(fā)射。這種類型聲發(fā)射源也比較穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)表明，屬于較完整的容器。第二類：不論升壓時(shí)聲發(fā)射的強(qiáng)烈程度如何，但在保壓初期，聲發(fā)射快速收斂，這種類型的聲發(fā)射源不夠穩(wěn)定，應(yīng)視保壓時(shí)聲發(fā)射收斂速度的快慢來決定對(duì)容器的取舍、報(bào)廢或縮短使用期限。第四類：無論在升壓過程中聲發(fā)射的強(qiáng)烈程度如何，在保壓時(shí)聲發(fā)射收斂緩慢或持續(xù)出現(xiàn)或越來越強(qiáng)烈，這類容器具有很不穩(wěn)定的缺陷，爆破壓力低于設(shè)計(jì)壓力，屬于很不完整的容器。 45．答：多數(shù)情況下，加載操作僅有一次機(jī)會(huì)，關(guān)系到聲發(fā)射檢測(cè)的成敗，須作充分的準(zhǔn)備。(1)加載方式，應(yīng)盡量模擬試件的實(shí)際受力狀態(tài)，包括：內(nèi)壓、外壓、熱應(yīng)力及拉、壓、彎 (2)加載設(shè)備，包括：試壓泵、材料試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)盡量選擇低噪聲設(shè)備；(3)加載程序，主要取決于產(chǎn)品的檢測(cè)規(guī)范，但有時(shí)因聲發(fā)射檢測(cè)需要，作一些調(diào)整；(4)應(yīng)確定聲發(fā)射檢測(cè)人員與加載人員之間的聯(lián)絡(luò)方法，以實(shí)時(shí)控制加載過程；(5)應(yīng)確定記錄載荷的方法。多用聲發(fā)射儀記錄載荷傳感器的電壓輸出。