Преобразователи акустической эмиссии
Основным элементом резонансного датчика акустической эмиссии является пьезоэлемент (пьезоэлектрический кристалл), преобразующий механическое движение в электрический сигнал. Пьезоэлемент помещается в специальный корпус с донышком в виде пластинки и разъемом. Типичная конструкция резонансного преобразователя акустической эмиссии представлена на рисунке:
Типичная конструкция резонансного АЭ датчика
Датчик возбуждается волнами напряжений, попадающими на его донышко, и преобразует их в электрические сигналы. Эти сигналы поступают на расположенный поблизости предусилитель, усиливаются и на конечном этапе регистрации поступают на основную измерительную и обрабатывающую аппаратуру. С целью достижения больших удобств при установке и одновременно снижения чувствительности к электромагнитным наводкам, предусилитель может быть размещён непосредственно в корпусе датчика.
Одним из основных требований к преобразователю акустической эмиссии является его высокая чувствительность. И хотя в целом высококачественными датчиками считаются преобразователи, обладающие плоской частотной характеристикой, однако в большинстве практических случаев наиболее чувствительными, а потому предпочтительными, являются резонансные датчики, которые, к тому же, являются более дешевыми, чем широкополосные. Эти преобразователи акустической эмиссии имеют сравнительно узкую полосу частот, в которой происходит преимущественное колебание. Частотная полоса определяется в основном размером и формой пьезоэлемента. Частоты, характеризующие датчик, являются доминирующими при образовании формы и спектра акустико эмиссионного сигнала. Путем выбора резонансного преобразователя акустической эмиссии, обладающего заданными частотными свойствами, можно контролировать рабочую полосу частот. Регулирование полосы частот является полезным инструментом, с помощью которого можно с одной стороны настраивать прибор на полезную частоту, а с другой — увеличивать отношение сигнал/шум. На практике большинство измерений проводится с помощью датчиков акустической эмиссии, имеющих резонанс на 150 кГц.
