Акустико-эмиссионный метод

Акустико-эмиссионный метод основан на регистрации акустических волн, излучаемые дефектом при погружении. Источниками волн могут быть процессы движения дислокаций, пластические, деформации, фазовые превращения, возникновение и развитие усталостных трещин, горение сварочной дуги и др. Метод применяют в основном для контроля высоконагруженных изделий и соединений сосудов высокого давления, трубопровода, элементов конструкций летательных аппаратов.

Этот метод относится к пассивному акустическому контролю. Акустическая эмиссия, или эмиссия волн напряжения - явление генерации упругих волн в твердых телах при их деформации. Главным источником акустической эмиссии следует считать процессы разрушения в кристаллах и скоплениях кристаллов. При этом могут образовываться микро- и макротрещины. Излучаемые при этом импульсы упругих волн в зависимости от материала имеют широкий частотный диапазон - от десятков до сотен мегагерц.

Основными параметрами, характеризующими акустическую эмиссию, являются:

• число зарегистрированных импульсов дискретной акустической эмиссии за интервал времени наблюдения;
• число зарегистрированных превышений импульсами акустической эмиссии установленного уровня ограничения за интервал времени наблюдения;
• отношение числа импульсов акустической эмиссии к интервалу времени наблюдения (активность акустической эмиссии);
• энергия, выделяемая источником акустической эмиссии и переносимая упругими волнами, возникающими в материале;
• энергия сигнала акустической эмиссии, выделяемая в месте измерения или наблюдения.

Для контроля методом акустической эмиссии обычно применяется многоканальная аппаратура. Каждый канал соединен со своим преобразователем, принимающим упругую волну из изделия по определённой системе. Блоки обработки сигналов ведут счет принимаемых сигналов за короткий интервал времени (например, 0,1 с) и суммарную обработку сигналов от всех каналов многоканальной системы. Исследуют также амплитудное распределение принимаемых сигналов и энергию эмиссии за единицу времени или за весь период испытаний.

Аппаратура включает в себя блок определения местоположения источника сигналов. Для этого сравнивается время прихода сигнала акустической эмиссии не менее чем на три преобразователя.

В современных многоканальных системах акустической эмиссии для обработки поступающей информации применяют быстродействующую ЭВМ. Это позволяет определять координаты источников акустической эмиссии, осуществлять комплексную оценку параметров сигналов, сравнивать количественные характеристики параметров с установленными браковочными критериями и вырабатывать решение о браковке контролируемого объекта.

Метод акустической эмиссии позволяет не только обнаруживать опасные дефекты, но и прогнозировать работоспособность ответственных элементов конструкций (сосудов высокого давления, узлов атомных реакторов, деталей летательных аппаратов и т.д.).