PXWAE全波形声发射检测仪
PXAES声发射软件
声发射(Acoustic Emission ,AE)是指当材料受力发生变形或断裂而释放出弹性波的现象。通过接收该弹性波,进行处理分析,达到监测变形或断裂的过程。风机运行的过程中,受力环境复杂,缺陷变动会产生弹性波。
声发射信号的处理方法主要有特征参数分析,波形分析和波形流分析。波形分析又包括频谱分析、小波分析等技术。通过以上分析,可以对缺陷进行判断。
测试声波在塔筒中的衰减特性研究。用来判断怎么安放传感器(比如什么地方,传感器的间距)。图中,在黑色处断铅,红色为型号一致、耦合相当的传感器,圆弧代表塔筒连接处。(1)比对AB处信号的幅值和能量,表明信号在单节塔筒(不含焊缝)之内的衰减较小。(2)比对BC处信号的幅值和能量,表明信号经过一条环焊缝之后衰减量很大,焊缝是引发信号衰减的主要因素。(3)比对CDEF等处信号的幅值和能量,表面本实验条件下信号在风电塔筒中最远可传递X米( 通过Y条焊缝) ,说明用声发射技术对风电塔筒进行动态实时监测完全可行。
材料特性研究。风电塔筒结构很大,但是缺陷的结构并不大,所以通过实验室模拟现场环境对塔筒材料的特性研究,为后面现场判断做出依据。本实验对风电塔筒材料进行三点弯曲试验,主要研究了试件在弯曲过程中的信号与应力的关系、频谱特征、信号时域参数以及声发射源定位特征,实验表面:(1)根据累积振铃计数增长速度,可将其损伤破坏过程分为三个阶段,即裂纹萌生阶段、 裂纹稳定扩展阶段和裂纹失稳扩展阶段。(2)依据声发射信号的时域波形图,裂纹在萌生阶段与稳定扩展阶段的信号为突发型,而在失稳扩展阶段的信号属于突发连续混合型。(3)在弯曲试验中,从裂纹萌生到稳定扩展直至失稳扩展,声发射信号的频率分布区间逐渐变大,高频成分依次增加,声发射信号频率的升高是试件逐渐破坏的特征。
现场测试,通过上面第一步的衰减实验结果,如下图布置传感器,圆柱体表示塔筒的一段,主要对一条焊缝进行监测,如果此方法可行,这可同时监测多焊缝/法兰连接处。
系统框图如下,传感器用于接收信号,之后传入声发射采集器,通过光纤或者无线传输到笔记本电脑或者其他待网口的设备。之后用声发射软件对数据进行处理,实现实时监控。
通过定位图,直接显示缺陷的位置(黑色的点)。对该定位信号进行频谱分析等操作(第二步的研究成果),确定缺陷是属于萌芽阶段。
如果是监测用,看能否把传感器和信号处理等装置放在塔筒内壁。
风力发电机内部电磁环境复杂,需要做好抗干扰。