声发射传感器全介绍/目录声发射概述声发射传感器基础常用型号介绍声发射传感器使用其他问题压电陶瓷在受力产生变形时,其表面出现电荷,这种现象称为压电效应。
常用声发射传感器的工作原理,就是基于晶体元件的压电效应,将声发射波引起的被检件表面振动转换为电压信号,送入信号处理器,完成信号处理过程。
声发射传感器作为接收信号的敏感元件,在声发射系统中起到一个至关重要的桥梁作用。
传感器的谐振频率、本体噪音、温度稳定性、多传感器一致性等都会对信号的采集有着影响。
●谐振式声发射传感器一般由壳体、耦合面、压电元件、连接导线及接线端子组成;宽带型加入阻尼材料抑制部分谐振;内置放大型加入一个前置放大器;差动型有两压电元件组成;●将压电元件的负电极面用导电胶粘贴在底座上,另一面焊出一根很细的引线与高频插座的芯线连接,外壳接地;差动型采用对称的两压电元件,通过差分放大器消除共模信号;●压电元件通常采用锆钛酸铅陶瓷晶片,起到声电转换作用;耦合面起到绝缘和保护压电陶瓷的作用;金属外壳对电磁干扰起屏蔽作用;谐振式传感器宽带型传感器前置放大传感器差动型传感器常规类型声发射传感器定制声发射传感器差分型声发射传感器内置前放型声发射传感器小型声发射传感器超小型声发射传感器宽带型声发射传感器120dB高灵敏度声发射传感器空气耦合传感器高温、低温传感器防水绝缘型声发射传感器校准用可溯源声发射传感器传感器的选择应根据使用场景和被检测声发射信号来确定。
首先是了解检测声发射的频率范围和幅度范围,然后选择对有效声发射信号灵敏的传感器。
常用频率推荐:金属检测100-300kHz ,推荐型号AE144S/PXR15岩石/混凝土检测30-60kHz ,推荐型号AE503S/PXR04复合材料检测300kHz 以上,推荐型号AE304S/PXR30 局放检测,推荐型号AE503D 差动型声发射传感器确定尺寸、温度等必要条件用宽带型传感器测得信号频率段选用相对频率的谐振式传感器选型步骤A B C声发射传感器常见参数谐振频率:传感器对外部信号发生共振现象时的信号频率,传感器对该点的频率最灵敏。
默认单位为kHz。
10dB带宽:从响应最高处下降10dB时对应的频率带宽,如图PXR03的10dB为20-110kHz。
也有根据灵敏度直接表示的,如图50dB带宽就是10kHz-140kHz;灵敏度:传感器对外部信号机械能(或电能)转变为电能(或机械能)的能力,用振动粒子对单位速度的输出电压表示,0dB=1V/m/s 。
灵敏度越高,对信号的响应越灵敏;下降10dB谐振频率点10dB带宽声发射传感器全介绍/目录声发射概述声发射传感器基础常用型号介绍声发射传感器使用其他问题声发射传感器-常规类型型号谐振频率kHz 10dB 带宽灵敏度dB 使用温度℃尺寸mm AE303S 30±20%10-100kHz 75±5-20~+80Φ20*20HAE503S 50±20%10-200kHz 75±3AE104S 100±20%50-200kHz 65±3AE144S 140±20%50-220kHz 65±3AE204S 200±20%150-300kHz 62±3AE304S 300±20%200-660kHz 56±3AE404S 400±20%350-500kHz 67±3AE504S 500±20%400-620kHz 67±3AE105S 1000±20%400-1200kHz50±3富士的声发射传感器研发生产开始于1975年,由于传感器所需的压电陶瓷材料是富士自己研发生产的,因此其声发射传感器性能非常优异,除了向客户直接销售声发射传感器之外,还给譬如诸多声发射仪厂家提供OEM 贴牌生产。
声发射传感器-国产优质声发射传感器型号谐振频率kHz10dB带宽灵敏度dB使用温度℃尺寸mmPXR0330±20%20~110kHz>75-20~+80Ф22×24HPXR0440±20%30~140kHz>75Ф22×20HPXR0770±20%40~100kHz>70Ф18×20HPXR15150±20%100~400kHz>65Ф18×17HPXR20200±20%150~600kHz>60Ф18×17HPXR30300±20%80~400kHz>60Ф18×17HPXR40400±20%100~500kHz>60Ф18×17HPXR50500±20%300~1000kHz>60Ф18×17H定制长沙鹏翔电子PXR全系列声发射传感器均采用进口的PZT敏感元件,高灵敏度和高稳定性,价格实惠;开发出顶部接头、带磁环、内置放大和空气耦合等实用类型,也可根据客户的需求进行定制。
一般规格传感器带磁环传感器顶部接头传感器声发射传感器-差分型声发射传感器型号谐振频率kHz10dB带宽灵敏度dB使用温度℃尺寸mmAE503D50±20%10-100kHz78±3-20~+80Φ20*28HAE204D200±20%100-400kHz71±3Φ20*23H AE105D1000±20%400-1100kHz50±3Φ20*23H AE104AD100±20%50-300kHz65±3Φ8*23HAE204AD200±20%150-550kHz66±3Φ8*15H差分型传感器也叫差动型传感器,该类型传感器由两个压电陶瓷组成,两个压电陶瓷极性相反,通过差分型放大器的信号调理之后,能够有效地抑制共模信号,降低电气噪音干扰。
该类型传感器在电气噪音较大的场景中使用较为广泛。
差分传感器后接差分放大器输入,放大器输出为单端信号,直接接示波器或采集卡就可。
左边为差分输入接口,右边为单端接口声发射传感器-小型声发射传感器型号谐振频率kHz 10dB 带宽灵敏度dB 使用温度℃尺寸mm AE503A 50±20%10-100kHz 68±3-20~+80Φ8*22.5HAE144A 140±20%50-220kHz 63±3Φ8*17.5HAE204A 200±20%150-550kHz 62±3AE504A 500±20%400-600kHz 63±3AE105A 1000±20%300-1100kHz50±3富士的声发射传感器研发生产开始于1975年,由于传感器所需的压电陶瓷材料是富士自己研发生产的,因此其声发射传感器性能非常优异,且设计生产能力强。
为了解决有些使用过程对传感器尺寸的要求,特研发该系列直径为8mm 的传感器以及超小型的传感器。
AE144A 响应曲线型号谐振频率kHz10dB带宽kHz灵敏度dB使用温度℃尺寸mm备注M31350±20%-53±3-20~+80Φ3*3.0H谐振、单端M58800±20%500-90055±3Φ5*3.2H谐振、单端M65500±20%180-60057±3Φ6*6.0H谐振、差分M68800±20%700-100057±3Φ6*6.0H谐振、差分M5W1000-4000-30±6Φ5*3.2H宽带、单端M6W500-2000-30±6Φ6*6.0H宽带、差分为了解决有些使用过程对传感器尺寸的要求,特研发该系列直径为6、5、3mm且高度为6mm及以下的传感器。
其中包括谐振式传感器和宽带型传感器;单端型传感器和差分型传感器。
型号共振频率KHZ灵敏度使用温度尺寸特征1045S200~1300(±6dB)51±3-20~+80℃Φ20*20H单端输出2045S300~2200(±6dB)49±3Φ20*20H单端输出5045S500~4000(±6dB)40±3Φ20*20H单端输出1045D200~1300(±6dB)52±3Φ20*23H差分输出2045D300~2200(±6dB)50±3Φ20*23H差分输出M5W1000~4000(-10dB)30±6Φ5*3.2H超小型M6W500~2000(-10dB)30±6Φ6*6.0H超小型为了测量到更加接近真实声发射信号来研究声源特性,就需得使用宽带传感器来获取更广频率范围的信号。
宽带传感器的主要优点是在响应频段内对各频率信号响应幅度一致,可以得到最接近原始信号的波形,但其缺点是灵敏度比谐振式的要低。
适合做波形分析用,也可做标准传感器使用。
声发射传感器-内置前放型传感器型号共振频率10dB带宽灵敏度dB供电电压使用温度尺寸特征PXR04I40kHz30~140>8028V-20~+80Ф30×35H国产PXR15I150kHz100~400>6528V-20~+80Ф30×35H国产M204A200±20%150-300kHz120±315V-20~+80Ф5.5×10H富士M304A300±20%150-550kHz115±315V-20~+80Ф5.5×10H富士信号的传输过程容易受到外部环境的干扰,如果需要长距离的传输或外部噪音比较大时,可采用内置前放的传感器。
富士内置前放放大器主要是为了组成高灵敏度的R-CAST传感器系统用,也可单独使用,供电电压为15V;鹏翔自产内置前放声发射传感器,供电电压为28V;声发射传感器-超高灵敏度R-CAST 传感器系统型号共振频率灵敏度使用温度尺寸备注M204A 200±20%200±3-20~+80Φ5.5*10H 带电缆M304A300±20%115±3-20~+80Φ5.5*10H带电缆其他系统部件名称备注A2102前置放大器内藏电缆使用非内藏AE 传感器时使用A1002R-CAST 专用前置放大器单通道A-02R-CAST 专用电源电缆D35-28-100RR-CAST 专用电源18V 直流供电R-CAST 声发射传感器系统是日本富士和东京大学联合开发的针对微小声发射信号的检测装置,比常规的传感器高出55dB 的灵敏度。