聲發射儀技術指標淺談
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3 聲發射儀的主要部件
聲發射儀一般包括以下部件，但由于結構的差異，可能會有不同的表現形式。
3．1 傳感器類型
聲發射傳感器一般是壓電陶瓷材料制造成的，選擇時主要考慮其諧振頻率、靈敏度、溫度范圍、結構形式、信號接口等因素。傳感器的諧振頻率應滿足待測設備、材質、耦合介質等的需求。
3．2 前置放大器
主要考慮增益、頻率、供電方式和信號接口遞范圍。增益的選擇要考慮傳感器和后續信號處理通道的匹配問題，而接口方式則需要考慮傳感器的接口、供電和信號輸出接口等因素。前置放大器頻率范圍應覆蓋所趕興趣信號的頻率范圍。供電一般選擇與信號復用的方式。
3．3 信號處理板
一般由1個或者多個信號處理板構成整個系統，信號處理板主要完成對來自前置放大器的聲發射信號的處理，得到滿足要求的參數數據和/或波形數據。一個信號處理板可以包含一個或者多個信號處理通道。
3．4 計算機系統
其功能是將各個信號處理卡得到的波形和/或數據讀到計算機系統進行保存、處理和顯示等操作。不同類型的聲發射儀對計算機系統的要求不一樣，如前所述，參數式聲發射儀對計算機系統的要求較低，參數-波形式次之，直接波形式對計算機系統的要求最高。計算機系統應該有適當的升級和擴充能力。
3．5 采集分析軟件
采集、分析軟件可以分成獨立的幾個軟件，也可以是多個軟件功能集合到一起，但都應該可以實現實時采集、分析、保存等的功能。如前所述，采集分析軟件至少應可滿足實時定位、實時關聯分析和結果顯示，并可實時將結果予以保存。如果有波形的系統應可實時觀察部分或者全部的波形。
軟件最好有全中文界面，便于學習和操作。
4 聲發射儀的重要技術指標
4．1信噪比（SNR）
一般是指信號系統允許無失真接收的最大信號和系統背景噪聲的比值，常用此比值的常用對數乘以20得到分貝值來表示信噪比。作為儀器，信噪比越大越好；但是，一般信噪比大的儀器制造成本高，有時信號比的增加會急劇增加造價，勢必售價被提高。SNR和系統的最小門檻相關，一般可以選擇無機械信號時系統允許的最小門檻來估算SNR的水平。
4．2 頻率范圍
頻率范圍是指前置放大器和信號處理板的模擬信號帶寬，它取決于濾波器和信號通道的整體特征，而非某個部件的頻率范圍。一般通過濾波器的組合可以覆蓋10KHz～2MHz的范圍就可滿足大多數應用。對于特定的應用，應該選擇最為接近其頻率范圍的濾波器組合以實現對噪聲的抑制，并不是帶寬越寬越好。一般而言，濾波器帶寬越寬其信噪比越低。
4．3 聲發射參數
無論是何種技術和何種處理方法制造的儀器，一般應該包括：上升時間、持續時間、峰值幅度、計數值、能量等參數，最好還可以包括到峰計數、均方根電壓、信號平均電平參數。
4．4 軟件功能
應可以實時采集各個通道的數據，實時定位分析、濾波處理，以特定的方式顯示數據處理的結果、保存處理結果。應可離線處理所保存的數據，輸出分析結果。一般國產儀器采用中文界面的緣故比較容易學習，進口儀器大多都是英文界面，但功能較為強大，在選擇時是一個值得考慮的因素。軟件至少應該提供線定位、三角形定位（如需要）算法，最好提供球形定位、矩形定位算法，定位精度在50mm以下為宜。
4．5 每秒撞擊數（HITs/S）
這個指標是衡量一臺聲發射儀實時性最為重要的指標，如果對儀器的實時性非常關心，請仔細考慮這個指標。這個指標進一步分解為單個通道每秒撞擊數和整臺儀器的每秒撞擊數。單個通道的每秒撞擊數實際上衡量了單個通道接收聲發射信號和由此產生的參數或者波形數據的能力；而整臺儀器的每秒撞擊數則用來衡量儀器整體的信號接收和處理能力，它是指各個聲發射信號處理通道處理聲發射撞擊的總和。一般前者指標可以做的很高，但是后者則需要倚賴許多因素，例如：ADC采樣頻率、通道數、軟件的影響等。采購時這兩個指標都非常重要，要統籌考慮。無論何種儀器，此指標都適用。
4．6 ADC的采樣頻率
在數字聲發射儀中，此參數決定了對信號的分析能力，它直接影響定位精度、到達時間、上升時間、峰值幅度等參數的數值。筆者認為，ADC的采樣頻率濾波器最高頻率的10～20倍左右為宜，倍數太高會增加數據的流量、影響實時性，而倍數太低會丟失有效的細節。例如，如果聲發射信號的諧振頻率為300KHz，濾波器的范圍為100～500KHz，則ADC需要達到的采樣頻率在5MHz～10MHz為宜。
4．7 ADC的分辨率
ADC的分辨率決定了儀器對小信號的分辨能力，一般用12～16位分辨率的ADC，個別可選擇18位。ADC的分辨率和SNR相比，SNR更能表征儀器的設計和制造水平，因為ADC分辨率高的ADC的不一定可以實現SNR高。
4．8 增益
模擬和數字聲發射儀都可以有增益選擇，此參數用來改善系統的動態范圍和可接收的信號范圍。增益可以是對模擬信號加增益放大，也可以對ADC結果進行抽樣得到"處理增益"。
4．9 附加接口
聲發射儀一般都具有測量附加參數的接口，主要用來測量聲發射測試時的環境溫度、設備的壓力等，但這些都不屬于聲發射技術本身所必須的參數，只是實驗條件而已！部分儀器提供其它接口用來通訊、同步等功能，一般可根據需要選擇考慮。
5、結論
上述各項是選擇、比較聲發射儀的一些重要技術考慮。作為一個集多種技術于一體的技術產品，聲發射儀的比較和選擇是比較復雜的，需要考慮諸多因素，除了上述各因素外，還應該考慮重量、體積、價格、服務等因素。任何因素對采購的決策不應起決定的影響，應該在考慮技術指標、服務、價格等各個因素后，做出最終的決策。
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