Отображение акустико-эмиссионной информации

В зависимости от решаемой задачи, акустико-эмиссионная информация может отображаться различными способами. Исторический график отображает весь процесс в целом, функции распределения предназначены для демонстрации статистических свойств сигнала эмиссии, графики по отдельным каналам показывают распределение сигналов по каналам, графики локализации отображают расположение источников сигналов, точечные графики корреляции между различными параметрами акустической эмиссии.

Для идентификации источников сигналов акустической эмиссии необходимо следить за изменением амплитуды сигнала АЭ параллельно графику нагружения объекта. На рисунке ниже представлены осциллограммы сигналов нагружения и акустической эмиссии. Сигнал нагружения получен с помощью интеллектуального тензодатчика ZET 7110, сигнал АЭ получен с помощью интеллектуального датчика акустической эмиссии ZET 7140-E. Осциллограммы получены с помощью программы «Многоканальный осциллограф«.

График нагружения объекта и изменения амплитуды АЭ сигнала
График нагружения объекта и изменения амплитуды АЭ сигнала

Диапазон Δt1, соответствующий нагрузке меньше рабочего давления, — зона проявления внешних шумовых факторов, которые следует исключать при проведении испытаний. Дефекты, представляющие угрозу техническому состоянию объекта, проявляются при нагрузках, близких к рабочему давлению и превышающему его — сигналы в диапазоне Δt2. Наличие в объекте развивающегося дефекта обычно сопровождается эффектом Фелисити — регистрацей сигналов АЭ при повторном нагружении — диапазон Δt3. Количественно эффект Фелисити оценивается коэффициентом:

KФ=pАЭ/pисп,

где pАЭ — величина нагрузки, при которой возникают сигналы АЭ при повторном нагружении, pисп — максимальная величина нагрузки предыдущего цикла.

Эффект Фелисити является нарушением эффекта Кайзера, согласно которому в бездефектном объекте отсутствуют сигналы акустической эмиссии при нагрузках, не превышающих значений, достигнутых ранее. По величине коэффициента Фелисити оценивают степень опасности развивающегося дефекта. Чем раньше появляются сигналы акустической эмиссии при повторном нагружении, тем опаснее дефект с точки зрения его дальнейшего развития, тем меньше значение коэффициент Фелисити KФ.

На различных участках нагрузки регистрируются сигналы акустической эмиссии, связанные с различными дефектами:

Источники сигналов акустической эмиссии на различных этапах нагружения
Дефект Участок возрастания нагрузки Участок установившейся нагрузки Участок снижения нагрузки
Трещины сигналы АЭ от трещин или трещиноподобных дефектов при их страгивании и росте сигналы АЭ от трещин или трещиноподобных дефектов, имеющие размеры, превышающие критические сигналы от трещин или трещиноподобных дефектов за счет смыкания берегов трещин и взаимодействия стенок расслоений в металле, интенсивность сигналов и амплитуда возрастают по мере уменьшения давления, т.к. взаимодействие берегов трещин возрастает
Утечки сигналы АЭ от утечек (сквозных повреждений) за счет истечения нефти (газа) через свищ (сквозной дефект) сигналы АЭ от утечек (сквозных повреждений) за счет истечения нефти (газа) через свищ (сквозной дефект), интенсивность сигналов АЭ возрастает по мере роста испытательного давления сигналы от трещин или трещиноподобных дефектов за счет смыкания берегов трещин и взаимодействия стенок расслоений в металле, интенсивность сигналов и амплитуда возрастают по мере уменьшения давления, т.к. взаимодействие берегов трещин возрастает
Коррозия сигналы от коррозийных повреждений за счет растрескивания продуктов коррозии сигналы от коррозийных повреждений за счет растрескивания продуктов коррозии, интенсивность сигналов АЭ на участке установившейся нагрузки уменьшается во времени сигналы от коррозийных повреждений за счет растрескивания продуктов коррозии
Расслоения сигналы от расслоения металла сигналы от трещин или трещиноподобных дефектов за счет взаимодействия стенок расслоений в металле, интенсивность сигналов и амплитуда возрастают по мере уменьшения давления, т.к. взаимодействие стенок расслоений возрастает