如何准确有效的布置声发射传感器

声发射技术具有连续、实时监测等特点，已成为检测材料损伤(特别是早期损伤)、评价结构完整性以及对材料或结构状态进行动态监测、分析结构破坏全过程的重要手段【1】。有效的布置声发射传感器，既能检测到声发射源的大致区域，还能节约大量成本，下面编者就如何有效的布置声发射传感器通过实验过程进行分析：

2、试验中所选用的声发射传感器型号均为PXR15，其中心频率为150kHz，适于去除掉那些金属部件易产生的载荷机械噪声。前置放大器选用PXPA5型低噪声放大器，增益40dB。传感器表面与检测表面之间良好的声耦合是传感器安装的基本要求，试件表面必须清除松散的涂层及氧化皮，磨掉粗糙表面，清洗表面的油污或多余物。对于传感器接触表面，应填充耦合剂，耦合剂不宜涂得过多或过少，耦合层应尽可能薄且表面要充分浸湿。最后，用磁力座将传感器固定在导管架平台结构模型上所要安置的位置处。

试验结果及分析

1、实验数据由上表所示，虽然由于桁架平台结构模型尺寸的限制，断铅信号到达较远距离传感器2时，该声发射传感器所接收的信号在经过了传播过程中的反射、折射及衍射等多种形式的叠加后，信号强度相比较近的传感器反而更强，但是从整体关系上看，同一支撑上随着传播距离的增加，能量仍是呈现衰减趋势，这跟理论分析是相符的。

2、由声波衰减实验的理论分析，在导管架平台结构模型的一侧面中，各管节点处声源所产生的声发射信号的传播如图3-9(a)所示，节点4和8处产生的声发射存在交集区域，则此区域内布置一个传感器就可以检测到4和8两节点处的声源信息，以此类推，节点8和12、3和7、7和11之间，节点3和4、7和8、11和12之间均存在交集区域，亦可在此区域只布置一个传感器，用于检测两节点。另外，由于平面定位时至少需要三个传感器，为保证获取完整的有关节点3、4、11和12处的声源信息并能进行声源定位，在上述节点处声发射能量传播有效区域内，与交集区域相对应的位置均各布置一个传感器。

3、综合理论及模拟分析可知，为了获取各个节点处产生的声发射信号并确定声源位置，导管架平台结构模型的此侧面上需要布置11个传感器，同理，其对称的另一面亦需要布置11个传感器，则其全局共需布置22个声发射传感器，各传感器的位置结构如图3—9(b)所示。那么，在对该导管架平台结构模型的原型结构进行全局检测时，就可以采用此传感器布置方案，即全局总共布置22个声发射传感器，传感器布置的位置结构如图3—9(b)所示。