刀具破損的聲發射傳感監測新技術
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L(n)=λ.max｜xi(n)｜ (1)
式中L(n)—聲發射幅值閾值；
n—浮動次數；λ—系數；
xi—聲發射包絡信號的采樣序列值(i為采樣序號)。
進入監測狀態后，首先進行采樣，取得工況環境噪聲信號數據xi(0)，依據式(1)取采樣序列的最大值乘以系數λ作為閾值。以后自動定期采樣，取得工況環境噪聲信號數據xi(n)，重新按式(1)確定新的閾值，這樣閾值就隨工況條件變化而變化。其中系數λ由工況條件確定。例如在輕負載的條件下λ=1.50；在中等負載的條件下λ=1.30；在重負載的條件下λ=1.10。
由于加工工況的復雜，使得聲發射信號的動態范圍比較大，一般從微伏級到毫伏級，因此聲發射傳感器均需前置放大器，這樣才能使得信號有效傳輸以利于后置處理。傳統的聲發射傳感器的放大倍數是固定的，而一般為了得到足夠的信號強度而首先滿足小信號的放大倍數，這樣，信號稍大就會導致出現飽和現象。針對這一問題，研制了對數前置放大聲發射傳感器。依據式(2)的對數放大功能，可以壓縮聲發射輸入信號的動態范圍，拓寬聲發射傳感器的監測范圍。
U出=K1lg(K2.U入) (2)
式中U出—聲發射對數輸出信號；
K1、K2—常數(一般稱為對數斜率)；
U入—聲發射輸入信號。
4 監控系統
主控模塊擔任監控系統的主控任務，并通過I/O模板管理鍵盤和液晶屏的顯示；聲發射調理模板完成前述的聲發射信號監測處理任務并在出現異常狀態時報警，即向主控模板申請中斷；A/D、D/A模板完成對聲發射調理模板中聲發射包絡信號的采樣和把主控模板來的聲發射閾值送到聲發射調理模板進行比較；并行通信模板完成監控系統與機床控制系統之間通信任務，即加工中心系統向監控系統傳送各種工況參數和機床運行狀態參數，監控系統向加工中心系統傳送刀具切削狀態信號。
本系統除手動監測方式外，還具有利用通信功能和一定范圍自動浮動閾值實現自動監測功能。系統具有模塊化，維修方便，使用可靠，抗干擾能力強的優點。
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