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声发射传感器与振动传感器的区别

来源:未知 发布时间:2021-07-08热度:

由于机缘巧合,在一次校招中,我一个机械学子进入了声发射无损检测行业,同时接触了声发射和振动两种技术,对声发射传感器和振动传感器也都略有皮毛的了解,振动传感器有很多种,但在振动和冲击测量的各个领域中,压电型加速度传感器使用***为广泛。因此以下振动传感器将以加速度传感器为例为大***讲述这两种传感器的区别。
因为有些客户向我咨询声发射传感器和振动传感器的区别,所以我写了下面对于这两种传感器的个人理解,仅供参考,若有不对的地方,欢迎留言纠正我的错误。当然其中也有引用同行前辈的一些文献。
一、概念
振动传感器是用于检测冲击力或加速度的传感器。
声发射传感器是通过接受由于内部材料内部缺陷(变型或裂纹扩展)在被测物体表面产生的振动信号 ---【表面位移(或速度)的横向或纵向分量】从而将其转化为典型好的的装置。
声发射概念:材料局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission,简称AE);有时也称为应力波发射。
二、区别于共同点
1、共同点
由于大部分传感器的核心材料都是压电陶瓷,鉴于压电陶瓷的作用,所以这两种传感器的本质都是讲振动信号转化为电信号。
2、区别
振动信号一般为加速度、速度、位移等物理量。
a、从传感器接收信号和输出上来区别
加速度传感器是将加速度值转换成电荷(非内置前放),输出的电荷量和振动质点的加速度成正比。灵敏度的单位是pC/m/s2;
而声发射AE传感器的输出是和振动粒子的速度成正比,灵敏度是mV/m/s;也就是说虽然接收的都是振动信号,但是具体接收的振动信号的物理量类别不同,因而导致传感器功用不同。
b、从传感器的结构来区别
加速度传感器是压电陶瓷加质量块的结构。
谐振式声发射传感器一般由壳体、耦合面、压电元件、连接导线及接线端子组成,宽带型声发射传感器除了谐振式传感器的部分之外,还加入阻尼材料抑制部分谐振
c、从灵敏度上来区别
加速度传感器的灵敏度是一个固定值,而声发射传感器的灵敏度没有一个固定值,而是用一个响应曲线来表示。对不同频率的信号,灵敏度不同。
d、从用途上来区别
简单的说,振动传感器需要与被测物体相固定在一起,形成振动系,因此其***好的安装方式就是用螺丝将传感器紧固在待测物体上,所以振动传感器是用来检测整个待测物体的振动,可以说是“宏观现象”;其这样的振动频率一般较低,因此振动传感器适用于低频段。
而声发射传感器检测的是材料内部局域缺陷产生的应力波,是用来检测的材料内部局域产生的振动,可以说是“微观现象”;所以安装方式只要将传感器紧贴在待测物体上面即可,也可使用夹具。不过,因为这种应力波在介质之间传递的时候,其衰减较为严重,所以一般会在待测物体与传感器之间涂抹耦合剂。此外还有空气耦合声发射传感器(PXR04A),不需要与待测物体接触就可以进行检测。而这种因为材料内部破碎产生的应力波是一种高频振动,因此,声发射传感器适用于高频段,一般一20KHz为分界线。

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