AE（Acoustic Emission)聲發射感測器構成AE檢測系統的第一部分，並與被測對象直接接觸是AE檢測環節重要的第一環節。後續的聲發射檢測系統只能處理聲發射感測器接收到的信號，感測器不能接受到的信號無法分析。
AE感測器可以設計為在某個頻率高靈敏度回響的(也稱諧振型)或設計為一個相對廣泛的頻率回響(也稱寬頻型)。特殊的AE感測器還可以在高溫、油浸、水浸等危險和特殊區域安裝使用。
此選擇型為用戶提供正確實用的聲發射感測器選擇方法和相關聲發射感測器產品介紹。
基本介紹
- 中文名：聲發射感測器選型
- 外文名：Acoustic Emission Sensors Selection
一、聲發射感測器選型指南
聲發射感測器因套用不同有很多種類型。選擇一個適合聲發射套用的感測器對於測量成功和可靠是至關重要的。在大多數情況下，感測器選型的主要標準感測器的頻率回響適合檢測套用。在一些特殊套用環境（高溫、油浸、水浸、電磁等環境）可能會造成對AE感測器的選擇更苛刻的限定。
在此，將為各類聲發射套用提供選擇感測器的方法，並且還提供一個實用解決方案針對陌生的全新領域聲發射套用。
1.環境條件
大部分AE感測器套用在常規的環境中，然而，在高溫設備表面有些套用需要特殊的AE感測器，使用通用型感測器可能導致感測器損壞或者聲發射信號變形。在高溫環境下，選擇工作溫度在要求範圍內的感測器。一些套用要求感測器安裝在水、油浸沒的環境，應選擇防護等級與之相適用的感測器。在高電磁干擾的環境，選用常規AE感測器信號變形，需要選擇抗電磁干擾性能強的感測器與之配套。環境條件因素，是選擇感測器頻率回響之前就要考慮到的。
2.頻率範圍以及選擇
通常將聲發射感測器頻率範圍分為超低頻（5kHz~20kHz）、低頻（20kHz~100kHz）、中頻（100kHz~400kHz）、高頻（>400kHz）四個類別。理由是隨著單位距離衰減頻率增加也隨之，在很多套用當中400kHz以上頻率對於測量是沒有意義的。還有就是依據絕大多數的聲發射套用，將感測器
用此方法進行快速度分類是非常有用的。
在非常寬廣的頻率範圍有回響的AE感測器被稱為寬頻感測器。寬頻AE感測器具有平坦回響曲線。它通常用於研究，對關注的未知頻率分析、採集的信號進行頻譜分析。
2.1內置放大器與外置放大器
AE感測器分為內置放大器和無內置放大器，帶內置放大器的AE感測器也稱為有源感測器，沒有內置放大器被稱為無源感測器。AE感測器如果內部集成前置放大器較之同類型普通感測器更高、更重。
有源AE感測器更適合於要求快速組裝測量的領域。要求測量裝置能快速被連線器連線起來使用，必須要減少連線頭的數量。
3.聲發射感測器具體分類
首先，根據以實用套用為前提，將感測器分為通用型、差分型、寬頻型、低頻型、高溫型、防水型、內置放大器型、空氣耦合型等。
3.1 通用型即普通型聲發射感測器，常用的頻率30kHz、60kHz、150kHz、300kHz、500kHz、800kHz的產品參數如下表格。
諧振頻率 (kHz) | 峰值靈敏度 (dB Ref.1V/m/s) | 頻率範圍 (kHz) | 工作溫度 (℃) | 重量 （g） | 外觀尺寸 （外徑x高） （mm） | 輸出接口 |
30 | 75 | 20~80 | -20~80 | 38 | Φ20x22.5 | M5 |
60 | 72 | 40~100 | -20~80 | 38 | Φ20x22.5 | M5 |
150 | 72 | 80~350 | -20~80 | 30 | Φ20x20 | M5 |
300 | 65 | 100~400 | -20~80 | 25 | Φ20x20 | M5 |
500 | 62 | 100~700 | -20~80 | 24 | Φ20x20 | M5 |
800 | 62 | 200~1000 | -20~80 | 22 | Φ20x20 | M5 |
普通型感測器一般套用於常溫、常壓的環境，但要求具備一定的抗電磁干擾能力。同時，每個出廠產品都要求配備頻率-回響曲線圖，即靈敏度回響曲線。通過 靈敏度回響曲線可以了解到感測器的工作頻率範圍，以及在使用多個感測器時，感測器之間的一致性能是否合格。
3.2小型聲發射感測器，相對通用型感測器尺寸更小，適合相對狹窄的安裝空間。常用的頻率如60kHZ、150kHZ、300kHZ、500kHZ。
3.3微型感測器，相對小型感測器更加小的外觀尺寸，安裝空間更加狹窄。一般諧振頻率為300kHz。一般來說小型感測器因體積小，較之通用型靈敏度要小很多，請參考靈敏度曲線圖，並且與通用型150kHz的感測器進行對比。
3.4超低頻AE感測器一般諧振頻率低於30kHz，它被套用於岩體監測，例如諧振頻率20kHz、10kHz的產品居多。
3.5高溫型聲發射感測器，一般套用於高溫機械設備進行聲發射表面波的檢測，要求在高溫環境下性能穩定。
3.6差分型聲發感測器，它最特殊的性能是能夠有效的抵抗電磁干擾，與一般感測器所不同的是輸出接口為差分型。
3.7防水絕緣型聲發射感測器，套用在水、油浸沒的環境中，感測器可以完全放置在水或油中，達到檢測的目的。
3.8 中型聲發射感測器，相對通用型感測器要小，更適合於狹小區域內安裝使用。
