基于聲發(fā)射技術(shù)的轉(zhuǎn)軸故障檢測

??? 提要：由于聲發(fā)射信號來自缺陷本身，因此研究缺陷所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的特點，以分析缺陷所處的位置和在其不同應(yīng)力狀態(tài)的損傷程度。利用設(shè)備在出現(xiàn)故障或破壞時，所發(fā)出的聲發(fā)射信號與正常狀態(tài)下的差異可以確定設(shè)備的運行狀態(tài)。本文利用廣義線性定位法[5]確定故障的位置，然后利用聲發(fā)射的特征參數(shù)對故障的嚴重程度進行檢測。對從藕合表面的傳感器測得的聲發(fā)射信號的輸出波形經(jīng)過一定的處理后進行分析。將聲發(fā)射技術(shù)運用于轉(zhuǎn)軸等機械部件的裂紋故障診斷中，可以及時準確地預(yù)測并診斷出設(shè)備在運行時的故障，尤其對于早期的故障。
基于聲發(fā)射技術(shù)的轉(zhuǎn)軸故障檢測
李鳳英? 沈玉娣? 熊? 軍
??? 摘要? 介紹了聲發(fā)射技術(shù)的原理和聲發(fā)射信號的特征參數(shù)分析方法，運用廣義線性定位法初步確定故障的位置，并采用聲發(fā)射特征參數(shù)對現(xiàn)場的試驗結(jié)果進行了分析。通過與正常信號對比，研究故障信號的特征信息，說明運用這一技術(shù)可以對機械部件進行故障檢測。
??? 一、原理與方法
??? 高速運行的轉(zhuǎn)軸，由于其受到的力為交變載荷，而且工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常發(fā)生損壞，比如斷裂事故，因此有必要進行現(xiàn)場檢測。隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，無損檢測（NUT）越來越受到人們的重視。無損檢測的方法很多，諸如超聲、射線、電磁渦流、磁粉、滲透、紅外以及聲發(fā)射等技術(shù)。材料或結(jié)構(gòu)受到外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或者斷裂時，以彈性波的形式釋放應(yīng)變能的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射現(xiàn)象[1]。材料裂紋在萌發(fā)與擴展時釋放出的聲發(fā)射信號不但頻度高，而且集中。由于聲發(fā)射信號來自缺陷本身，因此研究缺陷所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的特點，以分析缺陷所處的位置和在其不同應(yīng)力狀態(tài)的損傷程度。
??? 利用設(shè)備在出現(xiàn)故障或破壞時，所發(fā)出的聲發(fā)射信號與正常狀態(tài)下的差異可以確定設(shè)備的運行狀態(tài)。根據(jù)聲發(fā)射信號的特點，可以把聲發(fā)射信號分為突發(fā)型和連續(xù)型兩種。連續(xù)型信號由一系列低幅值和連續(xù)信號組成，這種信號對應(yīng)變速率敏感，主要與材料的位錯和交叉滑移等塑性變形有關(guān)；突發(fā)型信號具有高幅值、不連貫、持續(xù)時間為微秒級等特點，主要與材料中的堆跺層錯的形成和機械孿晶以及裂紋的形成和斷裂有關(guān)。但是這兩種分類也不是絕對的，因為在很多時候，這兩種信號是同時發(fā)生的。中國資產(chǎn)管理網(wǎng)
??? 利用聲發(fā)射信號檢測時可以分為兩個步驟。首先是對故障的位置進行確定，其次對故障的性質(zhì)進行分析。本文利用廣義線性定位法[5]確定故障的位置，然后利用聲發(fā)射的特征參數(shù)對故障的嚴重程度進行檢測。對從藕合表面的傳感器測得的聲發(fā)射信號的輸出波形經(jīng)過一定的處理后進行分析。
??? 目前分析所使用的特征參數(shù)一般有振鈴計數(shù)與計數(shù)率、事件計數(shù)與計數(shù)率、振幅與振幅分布、能量和能量率、有效值和頻譜分布等[3]。根據(jù)聲發(fā)射信號的主要類型和研究的需要，可以確定選擇合適的聲發(fā)射特征參數(shù)。