第一篇：聲發(fā)射的ELID超精密磨削光學(xué)玻璃技術(shù)研究

聲發(fā)射的ELID超精密磨削光學(xué)玻璃

技術(shù)研究

A study on ELID ultra precision grinding of optical glass

with acoustic emission

D.J.Stephenson*, X.Sun, C.Zervos

摘要

BK7玻璃和微晶玻璃的ELID磨削是用聲發(fā)射進(jìn)行研究的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在磨削過程砂輪和工件之間的接觸面積是對精細(xì)粒度的樹脂結(jié)合劑砂輪的承載能力至關(guān)重要。ELID可用于當(dāng)砂輪和工件接觸面積大時(shí)材料去除的高效性。ELID砂輪的敷料強(qiáng)度之間的與檢測到的AE信號之間的相關(guān)性進(jìn)行了觀察。更細(xì)的粒度砂輪磨削的進(jìn)取ELID修整參數(shù)對應(yīng)于一個(gè)較低的AE水平。當(dāng)ELID砂輪的處理時(shí)間增加時(shí)，低而穩(wěn)定的AE振幅由于砂輪磨削的惡化變得大而波動(dòng)。結(jié)果表明，聲發(fā)射檢測技術(shù)有潛力被采納為超精密磨削過程監(jiān)測，確定砂輪的條件和調(diào)查ELID磨削機(jī)制的有效方法。Q 2005 Elsevier公司保留所有產(chǎn)權(quán)。關(guān)鍵詞：ELID磨削玻璃；聲發(fā)射； 1.引言

在精密磨削，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的表面最實(shí)用的方法是使用一個(gè)細(xì)磨粒尺寸砂輪。然而，隨著粒度的減小，用于存儲(chǔ)碎屑的空間變小，承載容易沖突[ 1 ]。當(dāng)碎屑填充在砂輪表面的活性顆粒的孔隙間時(shí)砂輪受到負(fù)載。當(dāng)去除率超過碎屑存儲(chǔ)可用率，碎屑會(huì)積聚在碎屑存儲(chǔ)空間[ 2 ]。磨屑粘附在砂輪表面減少了磨粒出刃的層次和存儲(chǔ)新的碎屑的空間由此產(chǎn)生了砂輪和工件之間沉悶的摩擦行為。因此，表面光潔度差，嚴(yán)重?fù)p傷都將在加載條件下出現(xiàn)。車輪負(fù)載可以限制加工效率甚至使磨削變得不可能。樹脂和金屬結(jié)合劑砂輪是精密磨削常用的。他們有相對較少的空隙當(dāng)敷料、整形后，修整表面太光滑、致密，活動(dòng)構(gòu)件間不足的空間來容納芯片[ 2 ]。當(dāng)鈍的磨粒和樹脂粘結(jié)材料被磨損是精細(xì)粒度的樹脂結(jié)合劑砂輪光學(xué)玻璃的精密磨削可能發(fā)生自我修正過程。使用樹脂結(jié)合劑砂輪的自我修整效果仍需被研究。在線電解修整（ELID）技術(shù)被用來減輕精細(xì)粒度的金屬結(jié)合劑砂輪的負(fù)載。ELID電化學(xué)技術(shù)是通過原位電解來持續(xù)修整金屬結(jié)合劑砂輪[ 3–7 ]。電解化學(xué)修飾了磨削砂輪的表面，在磨削過程中磨削砂輪的層數(shù)也被改善以此來提供必要的磨粒出刃和芯片存儲(chǔ)空間。在精密磨削中，保持最佳的砂輪面貌是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的質(zhì)地表面必不可少的。實(shí)時(shí)過程監(jiān)控或檢測方法來確保所需的砂輪狀態(tài)和部分質(zhì)量[ 8 ]。無損評價(jià)（NDE）傳感器的應(yīng)用可以在實(shí)時(shí)監(jiān)控磨削過程中發(fā)揮重要的作用。在超精密加工光學(xué)玻璃，材料以非常低的材料去除率從工件去除，未切割的切屑厚度通常是在納米水平以使表面/亞表面損傷打到最低。小的切削深度下功耗，振動(dòng)和力信號具有很低的靈敏度和信噪比（ANR），這是因?yàn)樵谇邢鬟^程中的低層次的力。一些在傳統(tǒng)的加工操作常用的傳感器來監(jiān)測切削過程精度是很困難的。然而，聲發(fā)射（AE）信號已被證明是足夠敏感的來監(jiān)測精密磨削，并更適合用于監(jiān)測非常快的事件，例如力的測量[9–11 ]。由于聲發(fā)射波的傳播頻率從100千赫到1兆赫，遠(yuǎn)高于多數(shù)結(jié)構(gòu)固有頻率，機(jī)械振動(dòng)不會(huì)影響的AE信號[ 10 ]。因此聲發(fā)射作為理想方法來表征材料去除活性，提供工具條件和零件質(zhì)量信息。聲發(fā)射波可以由一個(gè)聲發(fā)射傳感器（壓電換能器）檢測，它安裝在靠近地表的位置。聲發(fā)射源包括彈性碰撞，摩擦，壓痕裂紋，鍵的斷裂，切屑斷裂，斷口，和車輪/工件界面除砂[8,9]。先前的研究已經(jīng)表明，磨損顆粒，砂輪負(fù)荷，沉重的摩擦，和硬的粘結(jié)材料可能會(huì)導(dǎo)致較大的聲發(fā)射能量[ 11–13 ]。車輪荷載，耕，和滑動(dòng)是聲發(fā)射能量的主要來源。耕的特征為無材料去除工件的塑性變形，由于這種變形而消耗能量?；瑒?dòng)由于磨粒和工件之間的滑動(dòng)摩擦而消耗能量。擴(kuò)展的磨削操作過程中砂輪負(fù)載的影響降低了磨粒切削作用的效率，由于砂工作的互動(dòng)組件產(chǎn)生打的耕和滑動(dòng)（摩擦）部件。這預(yù)計(jì)將增加過程中聲發(fā)射能量。已經(jīng)做出許多努力來發(fā)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)來利用聲發(fā)射信號中提取的特征。工業(yè)應(yīng)用一個(gè)比較可靠的方法均方根（RMS），來評價(jià)聲發(fā)射信號。均方根評價(jià)AE信號被定義為：

其中v（t）是AE原始信號，T是整合期。

在過去的二十年里中ELID技術(shù)已深入研究。對ELID的原理，據(jù)作者所知，據(jù)大森的描述以前的文獻(xiàn)中沒有先進(jìn)的明顯。為了了解和提高ELID技術(shù)，金屬基體修整砂輪的的電化學(xué)行為應(yīng)進(jìn)行徹底調(diào)查。為了研磨過程的監(jiān)測，力在以前的研究通常被用于評估磨削工藝和探討ELID機(jī)制。據(jù)報(bào)道，ELID可以磨削開始階段提供降低和幾乎恒定的磨削力。Lim研究了ELID參數(shù)的影響，表明磨削力隨著修整電流的占空比的增加而下降。Fathima指出，對于粗粒度的砂輪修，低占空比修整是可取的，而較高的易磨性和更高的占空比被推薦用于精細(xì)粒度的砂輪以達(dá)到高質(zhì)量的表面。在這項(xiàng)研究中，聲發(fā)射法被用于評估ELID為減輕砂輪輪負(fù)載的有效性和確定砂輪的條件。結(jié)論建立采用剛性機(jī)床tetraform C，磨削BK7玻璃和微晶玻璃測試的基礎(chǔ)上。本研究的目的是評估鑄鐵結(jié)合劑砂輪ELID磨削的性能并將之與不經(jīng)ELID的樹脂結(jié)合劑砂輪磨削想比較。聲發(fā)射的等級對應(yīng)于不同的電修整參數(shù)是基于聲發(fā)射的測量研究。這項(xiàng)研究還調(diào)查了ELID機(jī)制，提供了最佳的磨削條件如何實(shí)現(xiàn)的預(yù)測。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)置

ELID和沒有ELID的磨削試驗(yàn)是在精密平面磨床tetraform C上進(jìn)行[ 6 ]。使用了2到7mm的粒度尺寸，124毫米直徑和4毫米表面寬度的鑄鐵結(jié)合劑（CIB）和樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪。工件的材料是微晶玻璃和BK7玻璃，或者長方形（16×10毫米）或圓形（直徑50毫米）。ELID系統(tǒng)采用不銹鋼作為陰極，用220毫米的敷料覆蓋缺口1 / 6的輪面。一種水基磨削液CEM，富士模具，日本，作為冷卻液和電解質(zhì)。ELID應(yīng)用的電源是一個(gè)ed-921（富士模具，日本）。AE信號采集系統(tǒng)的流程圖如圖1所示。使用壓電傳感器的傳感器采集聲發(fā)射信號。傳感器1，圖1所示，是一個(gè)寬帶100–1000千赫的物理聲學(xué)有限公司的模型。該傳感器使用凡士林連接到工件表面。聲發(fā)射信號經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，通過前置放大器放大到可用的電壓水平并轉(zhuǎn)移到aedsp-32 / 16卡，它有16位分辨率的數(shù)據(jù)記錄。前置放大器（1220A）提供了100的收益（40分貝）和使用100–1200 kHz帶寬的帶寬濾波器來消除機(jī)械和聲學(xué)背景噪聲，優(yōu)先在低頻率。每秒2百萬的采樣率頻率進(jìn)行信號采集。聲發(fā)射設(shè)施被用來短時(shí)間內(nèi)獲得AE原始信號和快速傅立葉變換（FFT）分析。另一個(gè)聲發(fā)射系統(tǒng)，AE4000-1，沃爾特凱利公司，與“S”型傳感器——圖1-2的傳感器，用于收集的被糾正的AE信號來監(jiān)測在一個(gè)完整的磨削循環(huán)聲發(fā)射的變化。

3.結(jié)果與討論

3.1.樹脂結(jié)合劑和鑄鐵結(jié)合劑（ELID）砂輪的聲發(fā)射

如圖2所示杯形砂輪的研磨材料去除區(qū)分主要和次要。一般來說，主要的材料去除區(qū)可以考慮進(jìn)行大多數(shù)材料去除，而二級材料去除工藝去除地面材料一個(gè)很小的比例，可以考慮作為一個(gè)加工區(qū)。超精密磨削，如切削深度相對于砂輪的邊緣的半徑非常小時(shí)，主去除區(qū)域和次區(qū)域以及他們之間的邊界都很難區(qū)分（圖2）。因此，本文并不試圖區(qū)分聲發(fā)射來自不同的材料去除區(qū)的貢獻(xiàn)。對樹脂結(jié)合劑砂輪磨削產(chǎn)生的聲發(fā)射信號（無ELID）和CIB輪（ELID）進(jìn)行了研究。初步試驗(yàn)是用BK7玻璃樣品使用7毫米粒度砂輪在39米/秒的輪速，6毫米/分鐘進(jìn)給速度，5毫米深度進(jìn)行切割。加工過程中砂輪和工件之間的接觸面積是40平方毫米。圖3為一些通過AErms磨削的結(jié)果，它表明鑄鐵結(jié)合劑砂輪ELID磨削比樹脂結(jié)合劑砂輪產(chǎn)生更高的AErms和表現(xiàn)更大的散射。沒有摩擦的痕跡或地面嚴(yán)重?fù)p壞表面。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)是用表面直徑50毫米的BK7玻璃樣品以39米/秒輪的轉(zhuǎn)速，2 mm切削深度，和3毫米/分鐘進(jìn)給率進(jìn)行切割。在磨削過程中砂輪和工件之間接觸面積的變化范圍在0–200平方毫米。圖4顯示了樹脂結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑砂輪表面和工件接觸面積變化相對應(yīng)的聲發(fā)射信號。每個(gè)砂輪總的材料去除量低于75毫米。在圖4中，當(dāng)砂輪和工件的接觸面積小于150平方毫米時(shí)，樹脂結(jié)合劑砂輪的聲發(fā)射水平普遍低于金屬結(jié)合劑砂輪。然而，樹脂結(jié)合劑砂輪的砂輪和工件接觸面積擴(kuò)大時(shí)AE水平增加一個(gè)相當(dāng)大的速率。圖4表明，聲發(fā)射信號的振幅達(dá)到在B點(diǎn)峰值，比達(dá)到最高的輪/工件接觸面積200平方毫米更早。顯然，輪/工件接觸區(qū)在很大程度上影響了樹脂結(jié)合劑砂輪磨削的AE振幅。對聲發(fā)射信號的峰值的位置被認(rèn)為與表面質(zhì)量差相關(guān)聯(lián)。在圖4中的ELID輪產(chǎn)生的聲發(fā)射信號具有較低的AE水平相對于相同的磨削參數(shù)下的樹脂結(jié)合劑砂輪。輪/工件接觸區(qū)并沒有對ELID磨削的AE水平表現(xiàn)出的一個(gè)顯著的影響。

圖5顯示了在當(dāng)砂輪與工件接觸面積為180平方毫米時(shí)樹脂結(jié)合劑和技術(shù)結(jié)合劑砂輪磨削時(shí)聲發(fā)射信號的時(shí)間域和頻率域。采用樹脂結(jié)合劑砂輪產(chǎn)生的聲發(fā)射信號比金屬結(jié)合劑砂輪產(chǎn)生的信號更大的振幅。樹脂結(jié)合劑砂輪產(chǎn)生的鋸齒狀的AE信號可能是由于鈍砂輪與工件之間摩擦或滑動(dòng)作用。對于樹脂結(jié)合劑砂輪磨削在頻率成分的振幅的增加與ELID磨削在圖（a）和（b）中做了一個(gè)整體比較。由兩個(gè)砂輪產(chǎn)生的頻率分量之間明顯的差異可以在圖5中觀察到的。圖6顯示了兩個(gè)車輪產(chǎn)生的表面。在ELID磨削和樹脂結(jié)合劑砂輪磨削中，樣品都經(jīng)過了十次磨削過程，為了觀察長時(shí)間的進(jìn)程中砂輪狀態(tài)的穩(wěn)定性在，并增加輪和工件的接觸面積。

圖7顯示了樹脂結(jié)合劑砂輪的SEM照片。該照片是在兩個(gè)不同的地方，一個(gè)遠(yuǎn)離和一個(gè)在砂輪的前緣的附近，它磨削時(shí)經(jīng)歷了最積極的條件。從這兩幅圖畫的比較，很明顯，該輪已在基體材料中裂紋擴(kuò)展過程中損壞。前緣附近的光學(xué)顯微鏡在圖8（a）表明，活動(dòng)的金剛石磨粒的數(shù)量相比于圖8（b）所示的卸載砂輪表面顯著下降。影響輪式裝載期間延長磨削操作降低了磨粒切削產(chǎn)生大的春耕行動(dòng)和滑動(dòng)的效率（摩擦）的磨粒工件的相互作用組件。隨著砂輪的磨損，由于能源消耗翻耕和滑動(dòng)部件負(fù)載的能源消耗增加，從而聲發(fā)射也增加。研究結(jié)果表明，砂輪/工件接觸面積是影響輪樹脂結(jié)合劑砂輪加載的一個(gè)關(guān)鍵因素。嚴(yán)重的輪裝載是為精細(xì)粒度的樹脂結(jié)合劑砂輪所發(fā)展的，當(dāng)輪/工件接觸面積增加時(shí)。從中可以得出結(jié)論，當(dāng)砂輪與工件之間的接觸面積大時(shí)，一個(gè)經(jīng)過ELID磨削的精細(xì)粒度的CIB的杯形砂輪比樹脂結(jié)合劑砂輪能更好的克服車輪荷載。在這樣的條件下，ELID方法有望成為更適合高效精密磨削的材料去除。

3.2.利用聲發(fā)射檢測車輪狀態(tài)

ELID砂輪在修整后能迅速進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定的切削過程。然而，隨著材料去除或處理時(shí)間的增加，ELID輪可能不良的砂輪地貌最終無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)那懈睢Ｓ捎谏拜喚哂写植诘谋砻婧驮S多不導(dǎo)電磨料顆粒嵌入，電解質(zhì)的散亂和金屬表面之間會(huì)產(chǎn)生不均勻的電流分布，如圖9所示（a）。在金屬結(jié)合劑中電解質(zhì)的流動(dòng)和分布是由圖中的等高線表示。可以看出，磨料顆粒和腔干擾了電流的流動(dòng)。他們使其周邊周圍的電流密度的局部增加。該區(qū)暴露了碎屑去除表面氧化物的摩擦產(chǎn)生的金屬鍵，如圖9（b），也是修整電流的密集區(qū)域。這表明，金屬基體的砂輪表面不均勻的電化學(xué)反應(yīng)將由不均勻的電流分布產(chǎn)生而導(dǎo)致在金屬表面的電解作用產(chǎn)生不同。圖10顯示了在一系列的磨削循環(huán)中BK7玻璃聲發(fā)射信號的變化。當(dāng)砂輪的材料去除量低于75立方毫米，聲發(fā)射信號是穩(wěn)定的，表現(xiàn)出相對小的值。在材料去除量的增加，聲發(fā)射幅值增加并變得不穩(wěn)定。CIB砂輪表面的光學(xué)顯微照片如圖11（a）所示，當(dāng)去除材料后有裂縫的存在，砂輪表面有大的空隙和嚴(yán)重銹蝕的地區(qū)。長的裂縫可能來自短裂紋或缺陷，并被工件在車輪工作接口處的周期力下擴(kuò)大。電解腐蝕電化學(xué)行為可以集中在這些位置促進(jìn)裂化過程。探討輪表面裂紋的形態(tài)，聚焦離子束（FIB）技術(shù)被用于監(jiān)測砂輪表面的地下橫段銑。圖11（b）顯示了離子束加工產(chǎn)生的溝槽，在縱向和橫向裂紋的砂輪表面下觀察。橫向裂紋擴(kuò)展與垂直裂縫連接。隨著裂縫數(shù)量和嚴(yán)重程度的增加，破壞和粘結(jié)材料的去除是可能發(fā)生的，會(huì)導(dǎo)致砂輪面貌變壞，最后砂輪報(bào)廢。圖10中大振幅的AE信號隨機(jī)分布可能對應(yīng)于粘結(jié)材料的斷裂。在磨削循環(huán)中逐漸增加的AE水平可能表明了砂輪的惡化。

3.3.ELID參數(shù)

電解對ELID輪表面的氧化物層的形成起著至關(guān)重要的作用。法拉第定律已被用于開展粘結(jié)材料的理論體積轉(zhuǎn)化的表達(dá)，就是：

其中M是反應(yīng)離子的原子量；I是電流；T是反應(yīng)時(shí)間；Z是反應(yīng)離子的價(jià)態(tài)；F法拉第常數(shù)；

是金屬粘結(jié)的密度。

根據(jù)式（2），車輪表面的電解活性是受施加在砂輪和陰極電極之間電解電流的影響。有兩個(gè)參數(shù)可用來確定應(yīng)用于ELID的電源的修整電解的用量，是占空比和峰值電壓。占空比定義為用于ELID方波時(shí)間的百分比。峰值電壓是從ELID電源波形輸出的振幅。從理論上講，這兩個(gè)參數(shù)可以影響砂輪表面腐蝕層產(chǎn)生的速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ELID強(qiáng)度更可能影響地面的質(zhì)量，當(dāng)研磨很細(xì)的磨料粒度的金剛石砂輪是。圖12顯示了光學(xué)顯微鏡下使用不同組合的占空比和峰值電壓的ELID的2毫米粒度的CIB杯金剛石砂輪所產(chǎn)生的BK7質(zhì)地表面。圖12中的照片（a）顯示了在10%的占空比和60 V峰值電壓下一些質(zhì)地上的嚴(yán)重摩擦損傷。摩擦損傷被認(rèn)為是由一些在砂輪表面產(chǎn)生的鈍的區(qū)域。在圖12（a）中一個(gè)較大的放大倍率的光學(xué)顯微鏡表明了裂紋運(yùn)行正常的滑動(dòng)方向。隨著占空比從10%增加到70%，摩擦作用在一定程度上緩解如圖12（b），其中在摩擦損傷無裂紋。當(dāng)應(yīng)用70%占空比和90 V電壓時(shí)，在表面的摩擦標(biāo)記減少，如圖12（c）。這些試驗(yàn)表明，高占空比和/或峰值電壓可以為這些磨削條件提供足夠的砂輪修整。圖12（a）中地表的裂縫可通過砂輪和工件之間的摩擦產(chǎn)生的熱效應(yīng)產(chǎn)生。因?yàn)锽K7具有的導(dǎo)熱性差，當(dāng)精細(xì)粒度的砂輪修整不夠時(shí)熱裂紋發(fā)生。

修整參數(shù)對聲發(fā)射的影響進(jìn)行了研究。試驗(yàn)通過16×10毫米的微晶玻璃樣品和使用39米/秒的輪速，5毫米切割深度，6毫米/分鐘進(jìn)給速度的7毫米粒度砂輪進(jìn)行。在測試系列之前先進(jìn)行砂輪的整形和預(yù)修整。AE記在每個(gè)樣品的表面被磨平幾次之后開始。圖13顯示了利用10% / 60 V和70% / 90 V ELID參數(shù)的聲發(fā)射原始信號和功率譜圖。當(dāng)使用更積極的ELID參數(shù)時(shí)，原始信號在時(shí)間域的AE幅值有所減少。AE振幅在頻率域的頻率成分也減少，當(dāng)修整參數(shù)變得更積極時(shí)，如圖13(a)和(b)所示。頻率成分的下降率是比較大，在240和300千赫頻率。圖14和圖15分別顯示了占空比和峰值電壓對AERMS的影響。結(jié)果表明，聲發(fā)射能量的增加時(shí)占空比和峰值電壓減少。占空比參數(shù)對聲發(fā)射的能量的影響比峰值電壓更為顯著。ELID磨削涉及砂輪表面氧化層的去除和再生[ 3–5 ]。當(dāng)在電解環(huán)境中應(yīng)用大劑量的電時(shí)，砂輪表面氧化膜的形成是快速。在磨削過程中氧化物層的去除可以在車輪表面產(chǎn)生新的磨粒凸出和更多的碎屑存儲(chǔ)空間，減少車輪荷載和顫振。平緩的修整參數(shù)可以導(dǎo)致不充足的修整，導(dǎo)致大的暗區(qū)，使砂輪和工件之間的切割效果較差。低效率的磨削和焊接金屬和工件之間大的接觸面積造成大的AE水平。

4.結(jié)論

聲發(fā)射檢測可用于識別砂輪裝載和評估一個(gè)砂輪的磨削狀態(tài)。本次調(diào)查表明，聲發(fā)射能量隨這砂輪荷載的發(fā)生而增加。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置有長接觸弧時(shí)精細(xì)粒度的杯形砂輪的ELID磨削不太可能遇到的輪裝載，相比于樹脂砂輪。因此，ELID磨削是高效精密磨削推薦使用的，組件都是比較大的。樹脂結(jié)合劑砂輪的AE振幅顯著增加對應(yīng)了砂輪便面的劇烈摩擦。這表明，磨粒加工弧長時(shí)樹脂結(jié)合劑砂輪無法進(jìn)行有效的自我修整。然而，當(dāng)輪和工件的接觸面積小的時(shí)樹脂結(jié)合劑砂輪容易產(chǎn)生較低的AE振幅。更溫和的修整參數(shù)的ELID磨削可以為7毫米的細(xì)磨輪產(chǎn)生高的聲發(fā)射能量。更細(xì)的粒度砂輪建議密集的修整過程和更具侵略性的修整參數(shù)來減小車輪負(fù)載和提高切削效率。修整參數(shù)的應(yīng)用應(yīng)考慮輪配置，磨削工藝參數(shù)和工件材料的性能，因此，依賴于一套復(fù)雜的多變量之間的相互作用。聲發(fā)射檢測技術(shù)有潛力被采用來監(jiān)測復(fù)雜的ELID磨削過程并確保保持最佳的磨削條件的有效方法。

致謝

這項(xiàng)工作是由EC project—NanoGrind(GRD1-2001-40538)部分贊助。

第二篇：聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀(牛超楠)

焊接檢驗(yàn)論文

班級：材料科學(xué)與工程11-1

聲發(fā)射技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

摘要：介紹了國內(nèi)外聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，綜述主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀，提出了我國目前急需解決的問題和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：聲發(fā)射 應(yīng)用 綜述 1聲發(fā)射的原理以及應(yīng)用

一、聲發(fā)射技術(shù)機(jī)理及特征

聲發(fā)射(Acousticemission簡稱AE)又稱應(yīng)力波發(fā)射，是材料或零部件受力作用產(chǎn)生變形、斷裂，或內(nèi)部應(yīng)力超過屈服極限ss而進(jìn)進(jìn)不可逆的塑性變形階段，以瞬態(tài)彈性波形式開釋應(yīng)變能的現(xiàn)象。

在外部條件作用下，固體（材料或零部件）的缺陷或潛伏缺陷改變狀態(tài)而自動(dòng)發(fā)出瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象亦為聲發(fā)射。

通常意義上的聲發(fā)射源，一般是指材料受力的作用所產(chǎn)生的各種變形和斷裂機(jī)制，例如：金屬材料中的裂縫擴(kuò)展、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、滑移帶的形成、孿生變形、晶界滑移、夾雜物的分離與開裂；復(fù)合材料中的基體開裂、層間分離、纖維和基體間界面分離和纖維斷裂等，這些無損檢測的主要對象，都是重要的聲發(fā)射源。

聲發(fā)射波的頻率范圍很寬，從次聲頻、聲頻直到超聲頻。它的幅度動(dòng)態(tài)范圍亦很廣，從微弱的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)直到強(qiáng)烈的地震波。然而，聲發(fā)射作為無損檢測與無損評價(jià)手段，則是采用高靈敏度傳感器，在材料或構(gòu)件受外力的作用，且又遠(yuǎn)在其達(dá)到破損以前，接收來自這些缺陷與損傷開始出現(xiàn)或擴(kuò)展時(shí)所發(fā)射的聲發(fā)射信號，通過對這些信號的分析、處理來檢測、評估材料或構(gòu)件缺陷、損傷等內(nèi)部特征。從而，通過聲發(fā)射檢測，可以確定：

1.材料或構(gòu)件何時(shí)出現(xiàn)損傷； 2.材料或構(gòu)件出現(xiàn)損傷的部位；

3.材料或構(gòu)件出現(xiàn)損傷的嚴(yán)重程度及其危害性，對構(gòu)件作出結(jié)構(gòu)完整性評價(jià)。

作為一種新的無損檢測技術(shù)，聲發(fā)射檢測技術(shù)與常規(guī)無損檢測技術(shù)：滲透、磁粉、渦流、射線、超聲檢測相比較具有兩個(gè)基本性的特點(diǎn)：敏感于動(dòng)態(tài)缺陷，而不是靜態(tài)缺陷；即不像其他無損檢測技術(shù)只是在缺陷出現(xiàn)后，事后靜態(tài)檢測時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，而是在缺陷萌生和擴(kuò)展過程中，即能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)。-聲發(fā)射波來自缺陷的本身而不是外部；從而可以得到有關(guān)缺陷的豐富的信息以及檢測的高靈敏度與高分辨率。2 聲發(fā)射的發(fā)展歷程 現(xiàn)代聲發(fā)射技術(shù)的開始以Kaiser二十世紀(jì)五十年代初在德國所作的研究工作為標(biāo)志。他觀察到銅、鋅、鋁、鉛、錫、黃銅、鑄鐵和鋼等金屬和合金在形變過程中都有聲發(fā)射現(xiàn)象。他最有意義的發(fā)現(xiàn)是材料形變聲發(fā)射的不可逆效應(yīng)即：“材料被重新加載期間，在應(yīng)力值達(dá)到上次加載最大應(yīng)力之前不產(chǎn)生聲發(fā)射信號”。現(xiàn)在人們稱材料的這種不可逆現(xiàn)象為“Kaiser效應(yīng)”。Kaiser同時(shí)提出了連續(xù)型和突發(fā)型聲發(fā)射信號的概念。

二十世紀(jì)五十年代末和六十年代，美國和日本許多工作者在實(shí)驗(yàn)室中作了大量工作，研究了各種材料聲發(fā)射源的物理機(jī)制，并初步應(yīng)用于工程材料的無損檢測領(lǐng)域。Dunegan首次將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于壓力容器的檢測。美國于1967年成立了聲發(fā)射工作組，日本于1969年成立了聲發(fā)射協(xié)會(huì)。

二十世紀(jì)七十年代初, Dunegan等人開展了現(xiàn)代聲發(fā)射儀器的研制，他們把儀器測試頻率提高到100KHz-1MHz的范圍內(nèi), 這是聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)技術(shù)的重大進(jìn)展, 現(xiàn)代聲發(fā)射儀器的研制成功為聲發(fā)射技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向在生產(chǎn)現(xiàn)場用于監(jiān)視大型構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性創(chuàng)造了條件。

隨著現(xiàn)代聲發(fā)射儀器的出現(xiàn)，整個(gè)七十年代和八十年代初人們從聲發(fā)射源機(jī)制、波的傳播到聲發(fā)射信號分析方面開展了廣泛和系統(tǒng)的深入研究工作。在生產(chǎn)現(xiàn)場也得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在化工容器、核容器和焊接過程的控制方面取得了成功。Drouillard于1979年統(tǒng)計(jì)出版了1979年以前世界上發(fā)表的聲發(fā)射論文目錄[2], 據(jù)他的統(tǒng)計(jì), 到1986年底世界上發(fā)表有關(guān)聲發(fā)射的論文總數(shù)已超過5000篇[3]。

八十年代初，美國PAC公司將現(xiàn)代微處理計(jì)算機(jī)技術(shù)引入聲發(fā)射檢測系統(tǒng), 設(shè)計(jì)出了體積和重量較小的第二代源定位聲發(fā)射檢測儀器, 并開發(fā)了一系列多功能高級檢測和數(shù)據(jù)分析軟件, 通過微處理計(jì)算機(jī)控制, 可以對被檢測構(gòu)件進(jìn)行實(shí)時(shí)聲發(fā)射源定位監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析顯示。由于第二代聲發(fā)射儀器體積和重量小易攜帶，從而推動(dòng)了八十年代聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場檢測的廣泛應(yīng)用，另一方面，由于采用286及更高級的微處理機(jī)和多功能檢測分析軟件，儀器采集和處理聲發(fā)射信號的速度大幅度提高，儀器的信息存儲(chǔ)量巨大，從而提高了聲發(fā)射檢測技術(shù)的聲發(fā)射源定位功能和缺陷檢測準(zhǔn)確率。

進(jìn)入九十年代，美國PAC公司、美國DW公司、德國Vallen Systeme公司和中國廣州聲華公司先后分別開發(fā)生產(chǎn)了計(jì)算機(jī)化程度更高、體積和重量更小的第三代數(shù)字化多通道聲發(fā)射檢測分析系統(tǒng)，這些系統(tǒng)除能進(jìn)行聲發(fā)射參數(shù)實(shí)時(shí)測量和聲發(fā)射源定位外，還可直接進(jìn)行聲發(fā)射波形的觀察、顯示、記錄和頻譜分析。目前聲發(fā)射技術(shù)作為一種成熟的無損檢測方法，已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，主要包括以下方面：

(1)石油化工工業(yè)：各種壓力容器、壓力管道和海洋石油平臺(tái)的檢測和結(jié)構(gòu)完整性評價(jià)，常壓貯罐底部、各種閥門和埋地管道的泄漏檢測等。

(2)電力工業(yè)：高壓蒸汽汽包、管道和閥門的檢測和泄漏監(jiān)測，汽輪機(jī)葉片的檢測，汽輪機(jī)軸承運(yùn)行狀況的監(jiān)測，變壓器局部放電的檢測。

(3)材料試驗(yàn)：材料的性能測試、斷裂試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、腐蝕監(jiān)測和摩擦測試, 鐵磁性材料的磁聲發(fā)射測試等。

(4)民用工程：樓房、橋梁、起重機(jī)、隧道、大壩的檢測，水泥結(jié)構(gòu)裂紋開裂和擴(kuò)展的連續(xù)監(jiān)視等。

(5)航天和航空工業(yè)：航空器殼體和主要構(gòu)件的檢測和結(jié)構(gòu)完整性評價(jià)，航空器的時(shí)效試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)檢測和運(yùn)行過程中的在線連續(xù)監(jiān)測等。

(6)金屬加工：工具磨損和斷裂的探測，打磨輪或整形裝置與工件接觸的探測，修理整形的驗(yàn)證，金屬加工過程的質(zhì)量控制，焊接過程監(jiān)測，振動(dòng)探測，鍛壓測試，加工過程的碰撞探測和預(yù)防。

(7)交通運(yùn)輸業(yè)：長管拖車、公路和鐵路槽車及船舶的檢測和缺陷定位，鐵路材料和結(jié)構(gòu)的裂紋探測，橋梁和隧道的結(jié)構(gòu)完整性檢測，卡車和火車滾珠軸承和軸頸軸承的狀態(tài)監(jiān)測，火車車輪和軸承的斷裂探測。

(8)其他：硬盤的干擾探測，帶壓瓶的完整性檢測，莊稼和樹木的干旱應(yīng)力監(jiān)測，磨損摩擦監(jiān)測，巖石探測，地質(zhì)和地震上的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的在線過程監(jiān)測，鋼軋輥的裂紋探測，汽車軸承強(qiáng)化過程的監(jiān)測，鑄造過程監(jiān)測，Li/MnO2電池的充放電監(jiān)測，人骨頭的摩擦、受力和破壞特性試驗(yàn)，骨關(guān)節(jié)狀況的監(jiān)測。

聲發(fā)射檢測方法在許多方面不同于其它常規(guī)無損檢測方法，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：

(1)聲發(fā)射是一種動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法，聲發(fā)射探測到的能量來自被測試物體本身，而不是象超聲或射線探傷方法一樣由無損檢測儀器提供；

(2)聲發(fā)射檢測方法對線性缺陷較為敏感，它能探測到在外加結(jié)構(gòu)應(yīng)力下這些缺陷的活動(dòng)情況，穩(wěn)定的缺陷不產(chǎn)生聲發(fā)射信號；

(3)在一次試驗(yàn)過程中，聲發(fā)射檢驗(yàn)?zāi)軌蛘w探測和評價(jià)整個(gè)結(jié)構(gòu)中活性缺陷的狀態(tài)；

(4)可提供活性缺陷隨載荷、時(shí)間、溫度等外變量而變化的實(shí)時(shí)或連續(xù)信息，因而適用于工業(yè)過程在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預(yù)報(bào)；

(5)由于對被檢件的接近要求不高，而適于其它方法難于或不能接近環(huán)境下的檢測，如高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環(huán)境；

(6)對于在用設(shè)備的定期檢驗(yàn)，聲發(fā)射檢驗(yàn)方法可以縮短檢驗(yàn)的停產(chǎn)時(shí)間或者不需要停產(chǎn)；

(7)對于設(shè)備的加載試驗(yàn)，聲發(fā)射檢驗(yàn)方法可以預(yù)防由未知不連續(xù)缺陷引起系統(tǒng)的災(zāi)難性失效和限定系統(tǒng)的最高工作載荷；

(8)由于對構(gòu)件的幾何形狀不敏感，而適于檢測其它方法受到限制的形狀復(fù)雜的構(gòu)件。主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域[4-15] 2.1 壓力容器的聲發(fā)射檢測

壓力容器檢測是目前聲發(fā)射技術(shù)在中國開展應(yīng)用最成功和普遍的領(lǐng)域之一，人們已經(jīng)對現(xiàn)場壓力容器的聲發(fā)射源進(jìn)行了詳細(xì)的研究工作[11]，通過大量的試驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用，使這一方法已達(dá)到成熟，制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，并編寫了II級檢測人員聲發(fā)射培訓(xùn)教材[12]，對80多人進(jìn)行了培訓(xùn)和II級資格認(rèn)證。目前國內(nèi)有近30家擁有聲發(fā)射儀器的單位從事壓力容器的聲發(fā)射檢測，國內(nèi)的大部分多通道聲發(fā)射儀由這些單位擁有。具粗略統(tǒng)計(jì)，這些單位每年采用聲發(fā)射檢測大型壓力容器200～300臺(tái)。

壓力容器的聲發(fā)射檢測包括新制造壓力容器水壓試驗(yàn)時(shí)的聲發(fā)射監(jiān)測、在用壓力容器的聲發(fā)射檢測和缺陷評價(jià)、壓力容器工作狀態(tài)下的聲發(fā)射在線監(jiān)測和安全評價(jià)[13]。由于我國在二十世紀(jì)七十年代投入使用的壓力容器絕大部分存在各種各樣的焊接缺陷，在定期檢驗(yàn)過程中對采用超聲波和射線方法發(fā)現(xiàn)的大量超標(biāo)缺陷的處理十分困難，如全部返修工程造價(jià)甚至和更新的費(fèi)用差不多，而采用聲發(fā)射檢測可以快速發(fā)現(xiàn)這些超標(biāo)缺陷中存在的活性缺陷，僅許需對這些活性缺陷進(jìn)行返修處理，壓力容器即可重新投入使用。另外，在壓力容器的運(yùn)行過程中，許多到了檢驗(yàn)周期但由于生產(chǎn)工藝的需要不能停產(chǎn)，而聲發(fā)射技術(shù)是目前較成熟的在線無損檢測方法，采用聲發(fā)射進(jìn)行在線監(jiān)測，可以對壓力容器的安全性進(jìn)行評價(jià)，從而決定是否延長壓力容器的檢驗(yàn)周期。

聲發(fā)射技術(shù)和大量的科研成果在我國壓力容器檢測中成功的推廣和應(yīng)用，一方面及時(shí)排除了大量帶缺陷運(yùn)行的壓力容器的爆炸隱患，降低了惡性事故的發(fā)生，確保了這些壓力容器的安全運(yùn)行，取得了重大的社會(huì)效益；另一方面，聲發(fā)射檢測大大縮短了壓力容器的檢驗(yàn)周期，并減少了盲目返修和報(bào)廢壓力容器所帶來的損失，為廣大壓力容器用戶帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，這種檢驗(yàn)方法深受廣大壓力容器用戶的歡迎。

2.2 航空航天工業(yè)中的應(yīng)用

我國學(xué)者在這一領(lǐng)域也進(jìn)行了廣泛和深入的研究，并取得了一些重要成果。早在二十世紀(jì)八十年代初，國內(nèi)有關(guān)單位就進(jìn)行了飛機(jī)機(jī)翼疲勞試驗(yàn)過程中的聲發(fā)射監(jiān)測研究[14]，并在信號處理和識別技術(shù)方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)?？哲姷谝谎芯克谀承惋w機(jī)的全尺寸疲勞試驗(yàn)過程中(飛行長達(dá)16000小時(shí))，用聲發(fā)射技術(shù)對其主梁螺孔和隔框連接螺栓等部位疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測，歷時(shí)之長和積累數(shù)據(jù)之豐富都是前所未有的[16,17]。他們利用了聲發(fā)射參數(shù)組成多維空間的一個(gè)特征矢量，成功進(jìn)行了疲勞裂紋產(chǎn)生的聲發(fā)射信號識別。除利用這種多參數(shù)識別方法外，還利用趨勢分析和相關(guān)技術(shù)等方法對信號進(jìn)行處理，建立了一套較完整的信號識別和處理體系。

2.3 復(fù)合材料的聲發(fā)射特性研究

聲發(fā)射技術(shù)目前已成為研究復(fù)合材料斷裂機(jī)理和檢測復(fù)合材料壓力容器的重要方法。中科院沈陽金屬所、航空621所、航天703所和44所在這些領(lǐng)域做了大量工作，尤其是44所作了大量復(fù)合材料壓力容器的聲發(fā)射檢測，并起草了內(nèi)部的檢測與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前采用聲發(fā)射技術(shù)已能檢測每根碳纖維或玻璃纖維絲束的斷裂及絲束斷裂載荷的分布，從而評價(jià)它們的質(zhì)量。聲發(fā)射技術(shù)還可以區(qū)分復(fù)合材料層板不同階段的斷裂特性，如基體開裂、纖維與基體界面開裂、分層和纖維斷裂。另外，我國也有人采用聲發(fā)射技術(shù)研究碳纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料升溫固化的特性[18]。

2.4 聲發(fā)射信號的處理技術(shù)

聲發(fā)射檢測的最主要目的之一是識別產(chǎn)生聲發(fā)射源的部位和性質(zhì)，而聲發(fā)射信號的處理是解決這一問題的唯一途徑。在聲發(fā)射信號的處理和分析方面，除大家普遍常用經(jīng)典聲發(fā)射信號參數(shù)和定位分析之外，我國目前開展了處于世界前沿的基于波形分析基礎(chǔ)之上的模態(tài)分析、經(jīng)典譜分析、現(xiàn)代譜分析、小波分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別，另外也對聲發(fā)射信號參數(shù)采用了模式識別、灰色關(guān)聯(lián)分析和模糊分析等先進(jìn)的技術(shù)，我國還自主開發(fā)了進(jìn)行各種信號分析和模式識別的軟件包。通過采用這些信號處理與分析技術(shù)，可以在不對聲發(fā)射源部位進(jìn)行其它常規(guī)無損檢測方法復(fù)驗(yàn)的情況下，直接給出聲發(fā)射源的性質(zhì)及危險(xiǎn)程度[19-22]。2.5 巖石的監(jiān)測和應(yīng)力測量

聲發(fā)射現(xiàn)象的觀測起源于地震的監(jiān)測，現(xiàn)今廣泛地用于巖石的監(jiān)測和地質(zhì)與石油鉆探中的應(yīng)力測量。冶金部武漢安全環(huán)保研究院近20年來一直開展礦山和大型水壩巖石塌方的監(jiān)測研究和應(yīng)用工作，近幾年一直在長江三峽大壩對一些關(guān)鍵部位的巖石活動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測，為三峽大壩的建設(shè)提供了重要依據(jù)。中國科學(xué)院地質(zhì)研究所利用巖石的KAISER效應(yīng)測量古巖石的應(yīng)力，以研究遠(yuǎn)古時(shí)期地質(zhì)的變化情況。北京石油勘探開發(fā)設(shè)計(jì)院和北京石油大學(xué)采用聲發(fā)射技術(shù)測量巖芯的主應(yīng)力方向，達(dá)到確定油田最大水平應(yīng)力方向的目的。這些成果已用在我國油田生產(chǎn)和開發(fā)上，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

2.6 在機(jī)械制造過程中的監(jiān)控應(yīng)用

聲發(fā)射應(yīng)用于機(jī)械制造過程或機(jī)加工過程的監(jiān)控始于二十世紀(jì)七十年代末，我國在這一領(lǐng)域起步早、發(fā)展快。早在1986年國防科技大學(xué)等單位就進(jìn)行了用聲發(fā)射監(jiān)測機(jī)加工刀具磨損的研究工作。現(xiàn)在，一些單位已研制成功車刀破損監(jiān)測系統(tǒng)和鉆頭折斷報(bào)警系統(tǒng)，前者的檢測準(zhǔn)確率高達(dá)99%。根據(jù)刀具與工件接觸時(shí)擠壓和摩擦產(chǎn)生聲發(fā)射的原理，我國還成功研制出了高精度聲發(fā)射對刀裝置，用以保證配合件的加工精度。九十年代，有些部門已開始用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刀具狀態(tài)監(jiān)控、切削形態(tài)識別與控制以及磨削接觸與砂輪磨損監(jiān)測等。2.7 鐵路焊接結(jié)構(gòu)疲勞損傷的監(jiān)測

我國鐵路部門對高速列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架模擬梁的焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了聲發(fā)射監(jiān)測試驗(yàn)，采用聲發(fā)射多參數(shù)分析技術(shù)監(jiān)測了焊接梁疲勞試驗(yàn)的全過程，得到了構(gòu)件疲勞損傷各階段與聲發(fā)射特征之間的關(guān)系，準(zhǔn)確的監(jiān)測到焊接梁中焊縫和應(yīng)力集中處的裂紋萌生及擴(kuò)展過程。所用方法可進(jìn)一步用來確定構(gòu)件的損傷程度，并有可能應(yīng)用到鐵路橋梁疲勞損傷監(jiān)測中。2.8 泄漏監(jiān)測

帶壓力流體介質(zhì)的泄漏檢測是聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局鍋爐壓力容器檢測研究中心、冶金部武漢安全環(huán)保研究院和清華大學(xué)無損檢測中心在國家“八五”和“九五”期間合作對壓力容器和壓力管道氣、液介質(zhì)泄漏的聲發(fā)射檢測技術(shù)進(jìn)行了研究，取得的科研成果目前已在一些石化企業(yè)的原油加熱爐和城市埋地燃?xì)夤艿赖男孤┍O(jiān)測得到成功應(yīng)用。核工業(yè)總公司武漢核動(dòng)力運(yùn)行研究所，于九十年代中期從美國進(jìn)口了36通道聲發(fā)射泄漏檢測儀器，專門用于我國核電站的泄漏檢測，目前已進(jìn)行了大量研究和應(yīng)用工作。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局鍋爐壓力容器檢測研究中心和大慶石油學(xué)院也分別開展了大型油罐底部聲發(fā)射泄漏檢測的研究和應(yīng)用工作，初步取得了成功。2.9 磁聲發(fā)射研究

我國于1984年由武漢大學(xué)首先開展鐵磁性材料磁聲發(fā)射的研究工作，隨后北京科技大學(xué)和華中科技大學(xué)也相繼開展了磁聲發(fā)射的研究工作。武漢大學(xué)以多晶和單晶硅鋼材料對磁聲發(fā)射的機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)研究，并在世界上首次提出1800磁疇壁的運(yùn)動(dòng)也可以產(chǎn)生很大的磁聲發(fā)射信號，他們提出了磁疇壁內(nèi)磁化矢量的逐漸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生彈性波的模型，這可認(rèn)為是對一般公認(rèn)的磁聲發(fā)射產(chǎn)生機(jī)制的完善和補(bǔ)充。北京科技大學(xué)將磁聲發(fā)射與磁巴克豪森效應(yīng)想結(jié)合，開發(fā)出可以測量焊縫殘余應(yīng)力的儀器。目前急需解決的問題和發(fā)展趨勢

自學(xué)會(huì)成立的25年來，我國的聲發(fā)射技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室的研究到目前在許多工業(yè)領(lǐng)域得到成功應(yīng)用，從開始研制采用電子管技術(shù)的模擬式單通道聲發(fā)射儀到目前已研制出全數(shù)字化全波形的多通道聲發(fā)射儀，從十幾個(gè)從事聲發(fā)射技術(shù)的研究人員到目前數(shù)百人的科研和檢驗(yàn)隊(duì)伍等多個(gè)方面都得到了巨大發(fā)展和取得了十分顯著的成就，所有這些是我國聲發(fā)射研究和檢測人員努力的成果，但學(xué)會(huì)在組織學(xué)術(shù)交流活動(dòng)、加強(qiáng)我國科研工作人員的信息交流與合作等方面也起到了很大的促進(jìn)作用。

目前，雖然我國的聲發(fā)射技術(shù)取得了很大進(jìn)展，但應(yīng)當(dāng)承認(rèn)與歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，在很多方面還有差距，考慮到我國當(dāng)前科研和工程檢測對聲發(fā)射技術(shù)的需求，特提出以下我國急需解決的問題和聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展趨勢：(1)

依據(jù)；(2)在儀器開發(fā)方面，進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有機(jī)型的功能和可靠性，開發(fā)適用在波的傳播等基礎(chǔ)理論領(lǐng)開展研究，為聲發(fā)射技術(shù)在工程應(yīng)用中提供理論于各種工程檢測聲發(fā)射信號數(shù)據(jù)分析與處理軟件包，尤其需要開發(fā)適用于埋地管道和油罐底部泄漏檢測的商品化儀器和軟件；(3)在換能器制造方面，進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有共振型換能器的制造水平，開發(fā)低頻和高溫?fù)Q能器的制造技術(shù)，并形成商品銷售；(4)加快聲發(fā)射檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂步伐，建立我國聲發(fā)射檢測的標(biāo)準(zhǔn)體系，為進(jìn)一步推廣聲發(fā)射檢測的工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)，盡快趕上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的水平；(5)加強(qiáng)各部門的協(xié)調(diào)，建立我國一致的檢驗(yàn)人員培訓(xùn)和資質(zhì)認(rèn)證體系，擴(kuò)大聲發(fā)射檢測人員的隊(duì)伍，降低聲發(fā)射檢測人員取得資質(zhì)證書的成本；(6)進(jìn)一步拓展聲發(fā)射檢測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，重點(diǎn)開展橋梁、建筑物、埋地管道和大型常壓油罐的聲發(fā)射檢測技術(shù)研究和應(yīng)用；(7)進(jìn)一步開展聲發(fā)射信號各種處理分析技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別的研究，提高壓力容器、壓力管道和各種大型機(jī)械裝備的在線檢測應(yīng)用水平。4 參考文獻(xiàn)

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