声发射信号反映了材料内部的结构状态变化信息，因此可以用来：(1)。监测材料内部缺陷或质量；(2)。对声发射源进行定位；(3)。分析材料性质；(4)。确定材料内部破裂的程度。

图2-1声发射监测原理示的意图

2。2声发射技术的特点

（1）。声发射是一种被动的无损检测方法。系统所采集到的声发射信号来自于材料自身破裂产生应力波，能量也是来自于材料自身集聚的能量释放。

（2）。声发射适用于检测在外力作用下动态发展的缺陷，己经发展完成的缺陷不能发出声发射信号。

（3）。声发射检测可以用于工程或实验中的在线监测、材料临近破裂预告。因为声发射检测技术可以对材料进行实时连续监测。

（4）。由于弹性波在相同固体材料中衰减较慢，声发射传感器可以放置在离被检测件相对较远的地方，因此可以用于高温、极寒、易燃、核辐射等特殊环境下。

（5）。声发射检测可以适用于任何几何形状或复杂造型的被检测件，对检测结果没有任何影响。

（6）。声发射可以对材料内部声发射源进行定位，并判断当前缺陷或破裂程度，但是不能定量的确定被检测件内部缺陷或破裂的大小。

表2-1总结了声发射检测与超声波监测、射线检测、磁粉检测、液体渗透检测等其他无损检测方法的特点对比。

表2-1 声发射监测和其他无损监测的对比

声发射监测方法 其他无损监测方法

被动监测 主动监测论文网

判断缺陷的增长/活动 判断缺陷是否存在

与作用应力有关 与缺陷的形状有关

对材料敏感 对材料敏感性较差

不需要接近被捡材料 接近性要求较高

进行整体检测 进行局部扫描

主要面临问题：噪声 主要面临问题：接近

2。3声发射系统的构成

一个完整的声发射系统应该包括：声发射传感器、声发射前置放大器、声发射数据采集卡、计算机、数据处理与分析，其中声发射数据釆集卡是整个系统的核心部件，如图2-2所示。

图2-2声发射系统的构成

2。4管道健康系统中声发射技术的原理

管道泄漏产生的声发射信号是广义的声发射现象，与传统意义上的声发射研究不同，因此建立一个合适的管道泄漏检测的模型是解决管道泄漏检测的核心。管道产生泄漏是因为管道因材料腐蚀老化或其它外力作用产生裂纹或者腐蚀孔，管道内外存在压力差而使管道中的流体向外泄漏的现象。其中流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源，然后通过和管道相互作用，声源向外幅射能量形成声波，这就是管道泄漏声发射现象。通过仪器对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理，就可以对泄漏以及其位置进行判断。通过对管道泄漏的判断和对泄漏点定位的方法和原理的探讨，笔者设计了一个基于新的方法和理论判断和定位系统以提高判断的准确性和泄漏定位的精度。由于工程现场背景噪声非常复杂，其包含复杂分布的噪声，而且系统本身中的电子器件也将引入噪声，如电磁噪声、热噪声等，所以需要通过先进的数字信号处理技术，降低系统的虚警率，提高系统对泄漏的识别率。课题的关键在于：1设计合适的声发射系统对泄漏AE 信号进行可靠和稳定的捕捉；2采用合理的信号处理方法和泄漏源的定位算法。