研究聲發射技術于起重機檢測中的應用

肖泳江 李忠虎

摘 要：當前的社會蓬勃發展，社會當中各項技術都在不斷的進步當中，我們將起重機械作為一種極其有用的空間運輸設備，在對于人類的生產生活過程當中占據了極其重要的地位，也是當前對我們社會進行現代化改造的一個重要工具和手段，正是起重機具有的巨大市場價值越來越被人重視，所以起重機械行業得以迅速崛起以及發展，但是由于工程量大，所以起重機械設備處在一種長期性的超負荷運轉當中，而聲發射技術是對于起重機械缺陷檢測的一大重要手段。

關鍵詞：聲發射技術；起重機檢測；缺陷檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.038

1 前言

一般將起重機械廣泛應用于建筑、冶金、機械制造等諸多的行業當中，也是我們最常用到的特種設備之一，我們當前工業產業迅速發展，規模越來越大，起重機在其中需要承擔的任務量以及工作強度都在急劇增大，所以起重機械普遍出現了超載的現象，事故發生率也在逐漸升高，所以，大型起重機械的安全問題，成為人們越來越重視的焦點問題，而聲發射技術可以在起重機運行的動態情況下對起重機內部缺陷進行快速準確的檢測，因此被廣泛使用。

2 當前聲發射技術于起重機檢測中的應用研究現狀

我們對起重機進行檢測與特種機械設備的檢測已經能夠有了足夠清晰的認識，但是在實際的檢測過程當中并沒有一個明確清晰的判斷標準，而且對于這個方面的檢驗標準，至今我們國家也沒能夠給出一個確定的說法，所以我們當前進行起重機械的無損檢驗大部分依靠的還是現有無損檢測手段及其他特種設備無損檢測標準來進行檢測與評判，但是當前我們國家已有的傳統檢測技術在許多方面都存在有不可避免的缺陷，而基于被動檢測原理的聲發射技術特有的無損檢測手段對于這些傳統檢測方法實現了很好的補充。尤其是近十幾年以來電子技術的飛速發展，我們對于聲發射的數據所具有的采集能力和信號分析處理能力也在逐步提高，所以聲發射技術越來越被我們國家的工程技術人員重視，成為一種常用的起重機械損傷監測方法，我們根據這幾年對于聲發射技術的運用，總結出了當前聲發射技術的幾個比較鮮明的特點，具體表現如下：

（1）在進行檢測時所使用的聲發射檢測技術的應用主要還是存在于對于材料內部缺陷自身的彈性應力波的聲波檢測，根據這個說明，我們認為只要是理論上存在的缺陷就可以用聲發射技術檢測出來，而這個特點使得其對于起重機械早期出現的還沒有引起大故障的微小缺陷的檢測十分的重要，也能夠最大限度的減少機械故障帶來的損失，而這也是當前已有的其他技術所不能夠做到的。

（2）聲發射檢測技術主要是被動接收來自缺陷源的應力波信號，而對于聲發射傳感器以及放大器我們在進行運用的時候只需要實現低壓直流電源就可以使其運行流暢，所以對于電力供應的需求相比其他檢測方法而言有很大的簡便空間，對比射線檢測所需要的一個穩定的工業電源，低壓直流電源更加容易實現和達成，這樣就使得聲發射技術在當前的環境惡劣的施工現場進行檢測時顯得特別方便和快捷。

（3）聲發射檢測技術是動態檢測，在起重機正常運行的情況下依然可以流暢的進行檢測，這也就意味著無需對起重機械進行停機檢測，這樣就大大的提高了在對于起重機進行檢修時對于施工進度造成的浪費，同時更重要的是可以避免對微小缺陷造成漏檢。

（4）聲發射檢測技術可以進行整體性檢測，對于整個起重機可以進行一個全部位置的檢測，而不是只有接近缺陷源位置才可檢測出缺陷，在這個前提下我們能夠進一步地對起重機進行缺陷位置定位，這個優勢是當前其他任何無損檢測技術所不具備的。他們只能進行小面積檢測，以及只有當缺陷位于被檢區域時才有可能被檢出。

正是上面提到的種種優勢，我們發現了聲發射技術能夠對于缺陷檢測更加方便、更加準確的優勢，可以進行裂紋的早期檢測、動態檢測以及微小缺陷檢測。當然，有優點必然也會有不足，聲發射技術的不足主要是傳感器敏感度以及采樣的頻率過高，所以在實際的檢測過程當中極易受到外界環境的干擾，而且數據量過大也導致信號在進行后期處理時工作量過大。

3 聲發射技術在起重機檢測當中的應用

我們當前經過了從上個世紀以來幾十年對于聲發射技術的發展，對于聲發射技術用于起重機檢測的運用主要有以下幾點：

（1）我們當前已有的聲發射技術頻率范圍在幾赫茲至數兆赫茲，幅值范圍在幾微伏到幾百毫伏之間，所以實際上其信號在大部分時間都比較微弱，我們必須有足夠專業的聲發射儀才能夠實現對于聲信號的接收，這在我們將其運用到起重機檢測當中也是必須準備好專業的配套設施。

（2）我們最初主要是利用聲發射技術對已經不再使用的起重機進行破壞性試驗的實時檢測，主要是通過對于不同的聲發射源產生的不同強度的聲發射波長和頻率進行分析，我們發現聲發射技術如果與當前的載荷技術相互結合，必然能夠實現對于起重機在投入使用的過程當中主要的支撐臂服役情況的更加深入了解，而且通過聲發射技術我們能夠實現對于裂紋等起重機缺陷的存在對于主梁安全性產生的影響進行一個定量分析。

（3）當前我們對于聲發射技術在起重機檢測當中的裂紋檢測的運用實例其實并不是很多，而在對于壓力容器以及機翼損傷方面則表現的比較常見，這主要是由于當前聲發射理論在對于起重機等大型結構進行無損檢測的相關研究做的不夠。

4 結束語

總之，我國當前在對于聲發射技術在起重機檢測方面的應用現狀來看，確實存在有相當大的進步空間，首先是對于檢測標準的制定應該盡快落實到位，而在聲發射技術在用于小型結構缺陷檢測方面的應用已經相對成熟，但對于大型結構的檢測無論是理論還是實驗都剛剛起步，所以我們依然有很長的路要走，要實現對于聲發射信號處理數據庫的建立，對已經產生故障原因的全面分析，才能夠真正完成這項技術的應用過程。

參考文獻：

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