【正文】 ，從而進(jìn)行高精度的測量。一般情況下，我們把正壓電效應(yīng)稱作是壓電效應(yīng)。 壓電諧振 式 聲發(fā)射檢測過程中，運(yùn)用壓電效應(yīng)。根據(jù)不同的檢 測目的和環(huán)境采用不同結(jié)構(gòu)和性能的聲發(fā)射傳感器。 壓電聲發(fā)射傳感器一般由殼體、保護(hù)膜、壓電元件、阻尼塊、連接導(dǎo)線及高頻插座組成。諧振式傳感器工作于頻率響應(yīng)曲線的諧振頻率附近，靈敏度高，但帶寬受到限制，一般用于發(fā)射型換能器，也可用于窄帶接收。 傳統(tǒng)聲發(fā)射傳感器 傳統(tǒng)聲發(fā)射傳感器主 要為壓電諧振式聲發(fā)射傳感器。聲發(fā)射信號時(shí)瞬變隨機(jī)信號，頻率范圍很寬，從幾 Hz 的次聲頻， 20Hz～20KHz 的聲頻到數(shù) MHz 的超聲頻，垂直位移極小約為 1017 ～ 1014 米。 最終得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，同時(shí)分析影響 光纖 光柵 聲發(fā)射檢測的因素。 實(shí)驗(yàn)過程中基于鋁合金對光纖光柵聲發(fā)射檢測系統(tǒng)進(jìn)行性能測試， 實(shí)驗(yàn)過程中使用的是基于光譜儀的探測系統(tǒng)，如圖 4— 1 所示，使用的是 窄帶激光器匹配解調(diào) 系統(tǒng)，如圖 4— 2 所示。 目前，用于波長解調(diào)有很多種方法，如濾波法、干涉法、光柵色散法、可調(diào)諧窄帶激光器掃描法等。當(dāng)傳感光柵受到外部微擾時(shí)，反射光譜的特性就會發(fā)生變化，如峰值位置的移動(dòng)、譜形的變化等。探測系統(tǒng)有基于線性邊帶濾波器的探測系統(tǒng)、基于光譜儀的探測系統(tǒng)、基于可調(diào)聲光濾波器的探測系統(tǒng)、基于 WDM 光纖耦合器的探測系統(tǒng)、基于可調(diào) FP（ FabryPerot）的濾波器的探測系統(tǒng)等。 ③聲發(fā)射檢測目前只可以給出聲發(fā)射檢測的部位、活性和強(qiáng)度，不能 確定 聲發(fā)射源內(nèi)缺陷的性質(zhì)和大小，仍需依賴于其他無損檢測方法進(jìn)行復(fù)檢。 同時(shí)，由于聲發(fā)射檢測是一種動(dòng)態(tài)檢測，探測的是機(jī)械波，具有以下特點(diǎn)：①聲發(fā)射檢測對材料十分敏感，容易受到機(jī)械噪聲的干擾，所以對數(shù)據(jù)的正確解釋要有更為數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場檢測經(jīng)驗(yàn) ②聲發(fā)射檢測，一般需 要適當(dāng)?shù)募虞d程序。⑥對于壓力容器的耐壓試驗(yàn)，聲發(fā)射檢測方法可以預(yù)防由未知不連續(xù)缺陷引起系統(tǒng)的災(zāi)難性時(shí)效和限定系統(tǒng)的最高工作電壓?？梢允褂枚鄠€(gè)傳感器檢測需要檢測的部位。這也是聲發(fā)射最大的優(yōu)點(diǎn)。它與常規(guī)的無損檢測相比有兩個(gè)基本特點(diǎn)：一是對動(dòng)態(tài)缺陷敏感，在缺陷萌生和擴(kuò)展過程中可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是聲發(fā)射波來源于缺陷本身，可 以更好地了解檢測對象缺陷信息和動(dòng)態(tài)過程。它的獨(dú)特點(diǎn)就在于能夠檢測材料或結(jié)構(gòu)自身發(fā)出的信號，使人們了解檢測對象是處于怎樣的動(dòng)態(tài)過程中。同時(shí)，隨著全數(shù)字化聲發(fā)射儀器和各種功能強(qiáng)大的信號處理軟件的出現(xiàn)，聲發(fā)射檢測步入了一個(gè)更高層次 【 3】 。一旦事故發(fā)生，將造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。聲發(fā)射技術(shù)從研究的范圍來看，剛最初的壓力容器、金屬疲勞和斷裂力學(xué)應(yīng)用，發(fā)展到聲發(fā)射儀器制造、信號處理、金屬材料、復(fù)合材料、巖石、航空航天、鐵路運(yùn)輸、工程制造過程檢測、建筑、石油化工、電力等幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域。如果聲發(fā)射釋放的應(yīng)變能量足夠大，就可以產(chǎn)生人聽得到的聲音。各種材料 的 聲發(fā)射信號的頻率范圍很寬，從幾 Hz 的次聲頻， 20Hz～20KHz 的聲頻到數(shù) MHz 的超聲頻。聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋了航空航天、石油化工、鐵路、汽車、建筑、電力等眾多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域 【 2】 。用儀器檢測、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號 來推斷聲發(fā)射源的技術(shù)叫做 聲發(fā)射技術(shù)。這種直接與變形與斷裂機(jī)制有關(guān)的源是 聲發(fā)射源。在外部條件下，固體 ( 材料或零件 ) 的缺陷或潛在缺陷改變狀態(tài)而自動(dòng)發(fā)出瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象亦稱聲發(fā)射。 standard signal 4 第 1 章 緒論 近幾十年來，聲發(fā)射檢測技術(shù)作為一種新的無損檢測技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。 關(guān)鍵字： 聲發(fā)射 ；光纖聲發(fā)射檢測 ；標(biāo)準(zhǔn)信號 3 ABSTRACT Acoustic Emission means the phenomenon that partial fast release energy with the transient elastic wave in different materials, sometimes it is also called stress wave emission. Acoustic emission technology includes instrument examination, analysis launch acoustic emission using sound transmitting message inference signal sound source technology .With the fast and rapid development of puters and microputer, the acoustic emission technique as a new nondestructive testing of rapid development. The acoustic emission technique application scope has covered a number of economic fields of aerospace, petrochemical, railway, automotive, construction, electricity and other. Acoustic emission has the ability of the test of material internal dynamic process .And acoustic emission detection technology is an important nondestructive testing. Compared with conventional nondestructive testing has two basic characteristics: First, it is sensitive to the dynamic defection and it can realizes realtime detection of defect initiation and propagation process .Acoustic emission wave es from the defect itself, a better understanding of the detect objects defects information and dynamic process. In addition, conventional piezoelectric acoustic emission sensors have large volume and narrow band. It is subject to electromagic interference, and it is severely restricted in the strong electric field, high temperature environment. Therefore, based on fiberoptic acoustic emission detection technology has a very important significance. This paper plete the performance test of fiber Bragg grating acoustic emission detection system based on aluminum alloy, and the detection of three standard signals AE, continuous signal, and off the lead signal. Compared the experimental results of the AE with the conventional piezoelectric acoustic emission, prove the experimental results and analysis of the factors affecting the fiberoptic acoustic emission detection system. Keywords: Acoustic emission。因此，基于光纖的聲發(fā)射檢測技術(shù)的研究具有非常重要的意義。 它與常規(guī)的無損檢測相比有兩個(gè)基本特點(diǎn)：一是對動(dòng)態(tài)缺陷敏感，在缺陷萌生和擴(kuò)展過程中可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是聲發(fā)射波來源于缺陷本身，可以更好地了解檢測對象缺陷信息和動(dòng)態(tài)過程。 聲發(fā)射 具有檢測材料內(nèi)部動(dòng)態(tài)過程的能力 , 它的獨(dú)特點(diǎn)就在于能夠檢測材料或結(jié)構(gòu)自身發(fā)出的信號， 使人們了解檢測對象是處于怎樣的動(dòng)態(tài)過程中。隨著計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的快速迅猛的發(fā)展，聲發(fā)射技術(shù)作為新的無損檢測也迅速發(fā)展。 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 論文題目： 基于光纖光柵的聲發(fā)射檢測 目錄 摘要 ................................................................ 2 ABSTRACT............................................................ 3 第 1 章 緒論 ....................................................... 4 研究背景 ..................................................... 4 研究目的和意義 ............................................... 5 研究內(nèi)容 ..................................................... 6 第 2 章 聲發(fā)射傳感器的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 ............................... 7 聲發(fā)射傳感器的研究 ........................................... 7 傳統(tǒng)聲發(fā)射傳感器 ....................................... 7 2． 1． 2 光纖聲發(fā)射傳感器 ..................................... 9 聲發(fā)射傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀 ...................................... 10 第 3 章 光纖光柵聲發(fā)射檢測的基本原理 ................................ 11 3． 1 光纖 AE 傳感技術(shù)的基本原理 ................................. 11 3． 2 光纖 Bragg 光柵聲發(fā)射檢測系統(tǒng)的解調(diào)原理 ..................... 12 第 4 章 光纖光柵聲發(fā)射檢測系統(tǒng)的構(gòu)建 ................................ 14 光纖光柵聲發(fā)射檢測的探測系統(tǒng) ................................ 14 光纖光柵聲發(fā)射檢測的解調(diào)系統(tǒng) ................................ 15 第 5 章 性能測試實(shí)驗(yàn)結(jié)論和分析結(jié)論 .................................. 16 5． 1 實(shí)驗(yàn)儀器簡單介紹 ........................................... 16 5． 2 實(shí)驗(yàn)所測結(jié)果及分析 ......................................... 18 2 第 6 章 總結(jié)與展望 ................................................. 21 6． 1 總結(jié) ....................................................... 21 6． 2 課題展望及發(fā)展前景 ......................................... 21 參考文獻(xiàn) ........................................................... 22 致謝 ............................................................... 23 摘要 聲發(fā)射 ( Acoustic Emission， AE) 是材料中局域源快速釋放能量而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的一種現(xiàn)象，有時(shí)又稱作應(yīng)力波發(fā)射。用儀器檢測、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)射源的技術(shù)成為聲發(fā)射技術(shù) 【 1】 。聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用范圍已 經(jīng)覆蓋了航空航天、石油化工、鐵路、汽車、建筑、電力等眾多經(jīng)濟(jì)領(lǐng) 。聲發(fā)射檢測技術(shù)在航空航天、石油化工、鐵路運(yùn)輸、電力等領(lǐng)域，都是一種重要的無損檢測。此外，傳統(tǒng)的壓電聲發(fā)射傳感器體積大，頻帶窄，受電磁干擾比較嚴(yán)重，在強(qiáng)電場、高溫環(huán)境下其有效性受到很大制約。 本文基于鋁合金對光纖光柵聲發(fā)射檢測進(jìn)行性能測試，完成對三個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)信號—— AE、連續(xù)信號和斷鉛 信號的檢測功能，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與傳統(tǒng)壓電諧振聲發(fā)射檢測作對比，最終得出 實(shí)驗(yàn)結(jié)論，同時(shí)分析影響光纖聲發(fā)射檢測的因素。 fiber optic acoustic emission detection。聲發(fā)射 ( Acoustic Emission， AE) 是材料中局域源快速釋放能量而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的