Виды акустической эмиссии.
"Акустическая эмиссия - испускание объектом контроля (испытаний) акустических волн" (ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения). Данное определение охватывает широкий круг явлений.
В зависимости от физического источника принято выделять следующие основные виды АЭ:
1. Акустическая эмиссия материала - вызвана локальной динамической перестройкой структуры материала.
2. Акустическая эмиссия утечки - вызвана гидродинамическими и (или) аэродинамическими явлениями при протекании жидкости или газа через сквозную несплошность объекта испытаний.
3. Акустическая эмиссия трения - вызвана трением поверхностей твердых тел.
4. Акустическая эмиссия при фазовых превращениях - связана с фазовыми превращениями в веществах и материалах.
5. Магнитная акустическая эмиссия - связана с излучением звуковых волн при перемагничивании материалов.
6. Акустическая эмиссия радиационного взаимодействия - возникает в результате нелинейного взаимодействия излучения с веществами и материалами.
7. Акустическая эмиссия при химических и электрохимических реакциях - возникает в результате протекания химических и электрохимических реакций, включая разнообразные коррозионные процессы.
4.3. Особенности метода аэ как метода нк и тд.
В самом начале использования метода АЭ для контроля промышленных объектов было установлено, что метод АЭ обеспечивает выявление развивающихся дефектов посредством регистрации и анализа акустических волн, возникающих в процессе пластической деформации и роста трещин в контролируемых объектах. Кроме того, метод АЭ применялся также для выявления истечения рабочего тела (жидкости или газа) через сквозные отверстия в контролируемом объекте.
5. Метод контроля акустической эмиссией и ее область применения.
Неразрушающий контроль (НК) – контроль свойств и параметров объекта, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта к использованию и эксплуатации.
Традиционные методы неразрушающего контроля (такие, как ультразвуковой, радиационный, токовихревой) обнаруживают геометрические неоднородности путем излучения в исследуемую структуру некоторой формы энергии. Акустическая эмиссия использует другой подход: во-первых, источником сигнала служит сам материал, а не внешний источник, т.е. метод является пассивным (а не активным, как большинство других методов контроля). Во-вторых, в отличие от других методов, акустистико-эмиссионный обнаруживает движение дефекта, а не статические неоднородности, связанные с наличием дефектов, т.е. метод акустической эмиссии обнаруживает развивающиеся, а потому наиболее опасные дефекты.
Рост трещины, разлом включения, расслоения, коррозия, трение, водородное охрупчивание, утечка жидкости или газа и т.п. – это примеры процессов, производящих акустическую эмиссию, которая может быть обнаружена и эффективно исследована с помощью этой технологии.
На рисунке 5.1 приведена иллюстрация, поясняющая метод акустико-эмисиионного контроля.
Рис. 5.1. Метод АЭ контроля
При обнаружении сигнала на 1-м и 2-м приёмниках, регистрируется время прихода сигнала t1 и t2 соответственно. По зарегистрированным t1 и t2 определяется разность времени прихода сигнала ∆t = t2 – t1. Затем по известной скорости звука в материале и известным координатам приёмников вычисляются координаты источника акустической эмиссии (дефекта). Схемы расположения преобразователей и их количество могут быть различными. Чем больше датчиков, тем более точно можно определить местонахождение дефекта.
Метод контроля акустической эмиссией обладает весьма высокой чувствительностью к растущим дефектам – позволяет выявить в рабочих условиях приращение трещины порядка долей миллиметра. Предельная чувствительность акустико-эмиссионной аппаратуры по теоретическим оценкам составляет порядка 1х10-6 мм2, что соответствует выявлению увеличения длины трещины протяженностью 1 мкм на величину 1 мкм.
В качестве имитатора сигналов акустической эмиссии рекомендуется использовать пьезоэлектрический преобразователь, возбуждаемый электрическими импульсами от генератора. Частотный диапазон имитационного импульса должен соответствовать частотному диапазону системы контроля
Области применения контроля акустической эмиссией.
Метод акустической эмиссии позволяет получать огромные массивы информации, оперативно и с минимальными затратами регулировать и продлевать эксплуатационный цикл ответственных промышленных объектов, помогает в прогнозировании вероятности возникновения аварийных разрушений и катастроф. Широкие возможности метода контроля акустической эмиссии предоставляет и при исследовании различных свойств материалов, веществ, конструкций. На сегодняшний день без применения акустического контроля и мониторинга уже невозможны создание и надежная эксплуатация многих ответственных технических объектов.
Основные области применения АЭ контроля:
Нефтегазовая и химическая промышленность;
Трубопрокатные и металлургические предприятия;
Тепловая и атомная энергетика;
Железнодорожный транспорт;
Подъемные сооружения;
Мостовые конструкции;
Авиационно-космическая техника;
Бетонные и железобетонные сооружения.
В процессе практики мною были изучены научные статьи из журналов "В мире НК", "Контроль. Диагностика" (см. Приложение 1)