专利名称：利用声发射对设备承载能力进行检测的方法
技术领域：
一种利用声发射对设备承载能力进行检测的方法，用于对压力容器、承载设备及压力控制设备的承载能力进行动态缺陷的检测，属于无损检测的技术领域。
背景技术：
在现有技术中，工业生产中的压力容器、承载设备以及压力控制设备在制造完毕投入使用之前为了掌握新设备的承载能力是否达到设计要求，以及设备在投入使用以后的规定时间以内，为了了解被使用设备的缺陷情况，都要对设备进行检测，目前对这些设备的承载能力进行检测采用的主要方式是X射线等技术，方法是对被检测设备发出X射线，当设备接受到信号以后，反射一个信号出来，检测设备接受到这个反射的信号以后将这个信号与标准信号进行对比，如果返回的信号超过标准即被视为该设备超过继续使用的标准，因此该设备被宣布报废；目前这种检测方式是一种静态的定量对比检测，因此，缺点是不能使被检测设备在额定的承载力下，对缺陷进行实时动态的检测，另外，现有技术由于是静态的，所以也不能识别设备存在的缺陷是自然的，还是使用中出现的，因此不能判断设备的缺陷是否处于发展的状态，这样的结果是，为了安全，对凡是超过标准的缺陷一律判定报废。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺点，利用声发射技术的原理，设计一种在稳定承载能力下利用声发射对设备承载能力进行检测的方法。
本发明是这样实现的本发明由声发射传感器、前置放大器和控制器组成，在被检测的设备上放置声发射传感器，传感器的另一端通过信号线接入前置放大器，利用电缆将前置放大器和控制器连接在一起，传感器将接受到的信号转换为电信号，经过前置放大器放大以后输入到控制器；测试时，先对被检测设备施加额定的承载力，然后稳定承载力15～30分钟，测试期间，被检测设备的缺陷如果扩展就会产生能量的释放，这种释放以应力波形式向外传播扩展，传感器接受到应力波后将声音信号转换为电信号，经过放大以后传入控制器，在控制器的显示器上，被检测设备的缺陷将被以不同的形式显示出来；由于是进行动态的检测，所以在稳定承载力的时间内，设备缺陷的信号会相对稳定或者继续产生；信号稳定的说明缺陷可以承受额定的承载力，因此该缺陷可以被认为是安全缺陷；如果缺陷在额定承载力稳定期间产生有效的声发射信号，说明该缺陷不能承受额定的承载力，缺陷会继续加剧，如果继续使用这样的设备会存在不安全的因素，因此这样的设备将被判定为报废或者需要修复以后才能继续使用。
本发明的优点和有益效果是承载设备在额定承载力的情况下，采用声发射技术对设备的缺陷进行动态的跟踪分析，不但可以发现设备的危险缺陷，同时还可以对这些缺陷潜在的发展趋势进行分析，特别是对一些没有超过使用期限，但是又存在潜在的发展趋势的缺陷进行分析，这样可以不造成对虽有缺陷但是无发展趋势设备的误判，也可以及时发现一些缺陷虽小，但有发展趋势的潜在危险的设备。
图例说明附图
为本发明的工艺连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图，以石油天然气钻井的井控设备旋转防喷器5为例给出
具体实施例方式本发明包括声发射传感器1、前置放大器3和控制器4，声发射传感器1的接收端放置在被检测的设备上，声发射传感器1的另一端通过信号线2接入前置放大器3，利用电缆将前置放大器3和控制器4连接在一起，声发射传感器1的设置数量根据被检测设备的体积确定；测试时，先对被检测设备施加设备额定的承载力，然后稳定承载力15～30分钟，测试期间，被检测设备在压力下，被检测设5的缺陷如果扩展就会产生能量的释放，这种释放以应力波形式向外传播扩展，声发射传感器1接受到应力波后将声音信号转换为电信号，经过放大以后传入控制器4，在控制器4的显示器上，被检测设备的缺陷将被以不同的形式显示出来，由于是动态的检测，所以在稳定承载力的时间内，被检测设备缺陷的信号会保持不便或者继续扩大；信号保持不变的说明该缺陷可以承受额定的承载力，因此该设备可以被允许继续使用；如果缺陷的信号在额定的承载力下发生变化，或者继续出现新的缺陷信号，说明该缺陷不能承受额定的承载力，缺陷会继续加剧，如果继续使用这样的设备会存在不安全的因素，因此这样的设备将被判定为报废或者需要修复以后才能继续使用；本发明的实施方法是1、连接控制器4与被检测设备之间的线路，在被检测设备上设置声发射传感器1，两个声发射传感器1之间设置距离≤2m；2、设置好声发射传感器1以后，在被检测设备上折断铅笔芯，制造一个模拟声源，利用模拟声源设定门槛值、前置放大器3的增益值；3、对被检测设备施加设备额定的承载压力，并且稳定压力15～30分钟；在稳定压力期间，控制器4将接受到所有由旋转防喷器5缺陷发出的声音；在稳定压力对旋转防喷器5的缺陷进行分析的过程中，如果信号稳定，则认为这台旋转防喷器5没有危险的缺陷，可以继续使用；如果在稳压分析的过程中，旋转防喷器5的缺陷是不稳定的，而是产生有效的信号，则认为这台旋转防喷器5的缺陷存在扩展趋势，是一个危险的缺陷，因此，这台旋转防喷器需要对缺陷的位置进行修补，然后对修补以后的缺陷进行再检测，如果缺陷不再扩展，就可以使用，如果原来发现的缺陷扩展趋势严重，或者修复以后还是存在扩展的缺陷，这台旋转防喷器5就被认为具有潜在的不安全因数，不能继续使用；经过这样检测的设备，对设备缺陷的判断会更加准确，即不会因为设备上没有扩展的缺陷而判定设备报废，并因此造成重大浪费，也不会因为设备上存在的缺陷虽小但存在扩展趋势的不安全因素被漏检。
权利要求
1.一种利用声发射对设备承载能力进行检测的方法，其特征在于所述检测方法是a、在被检测设备上设置传感器，两个传感器之间设置距离≤2m；b、设置好传感器以后，在被检测设备上折断铅笔芯制造模拟声源，利用模拟声源设定声速、门槛值、放大器的增益值；c、对被检测设备施加设备额定的承载力，并且稳定压力15～30分钟。
全文摘要
一种利用声发射对设备承载能力进行检测的方法，用于对设备承载能力进行动态缺陷的检测，属于无损检测的技术领域，本发明利用声发射技术的原理，设计了一种在稳定承载能力下对设备承载能力进行检测的方法，本发明将现有技术的静态定量对比检测改变为在额定承载力下对被检测设备的缺陷进行实时动态的检测，本发明由声发射传感器、前置放大器和控制器组成，在被检测的设备上放置声发射传感器，对被检测设备施加额定的承载力并稳定承载力，对设备的缺陷进行动态的跟踪分析，本发明具有发现设备的危险缺陷，还可以对缺陷潜在的发展趋势进行分析的特点。
文档编号G01M99/00GK1908614SQ20061002163
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者张斌, 张祥来, 朱祥军, 许龙 申请人:四川科特石油工业井控质量安全监督测评中心