研究声发射技术于起重机检测中的应用

肖泳江 李忠虎

摘 要：当前的社会蓬勃发展，社会当中各项技术都在不断的进步当中，我们将起重机械作为一种极其有用的空间运输设备，在对于人类的生产生活过程当中占据了极其重要的地位，也是当前对我们社会进行现代化改造的一个重要工具和手段，正是起重机具有的巨大市场价值越来越被人重视，所以起重机械行业得以迅速崛起以及发展，但是由于工程量大，所以起重机械设备处在一种长期性的超负荷运转当中，而声发射技术是对于起重机械缺陷检测的一大重要手段。

关键词：声发射技术；起重机检测；缺陷检测

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.038

1 前言

一般将起重机械广泛应用于建筑、冶金、机械制造等诸多的行业当中，也是我们最常用到的特种设备之一，我们当前工业产业迅速发展，规模越来越大，起重机在其中需要承担的任务量以及工作强度都在急剧增大，所以起重机械普遍出现了超载的现象，事故发生率也在逐渐升高，所以，大型起重机械的安全问题，成为人们越来越重视的焦点问题，而声发射技术可以在起重机运行的动态情况下对起重机内部缺陷进行快速准确的检测，因此被广泛使用。

2 当前声发射技术于起重机检测中的应用研究现状

我们对起重机进行检测与特种机械设备的检测已经能够有了足够清晰的认识，但是在实际的检测过程当中并没有一个明确清晰的判断标准，而且对于这个方面的检验标准，至今我们国家也没能够给出一个确定的说法，所以我们当前进行起重机械的无损检验大部分依靠的还是现有无损检测手段及其他特种设备无损检测标准来进行检测与评判，但是当前我们国家已有的传统检测技术在许多方面都存在有不可避免的缺陷，而基于被动检测原理的声发射技术特有的无损检测手段对于这些传统检测方法实现了很好的补充。尤其是近十几年以来电子技术的飞速发展，我们对于声发射的数据所具有的采集能力和信号分析处理能力也在逐步提高，所以声发射技术越来越被我们国家的工程技术人员重视，成为一种常用的起重机械损伤监测方法，我们根据这几年对于声发射技术的运用，总结出了当前声发射技术的几个比较鲜明的特点，具体表现如下：

（1）在进行检测时所使用的声发射检测技术的应用主要还是存在于对于材料内部缺陷自身的弹性应力波的声波检测，根据这个说明，我们认为只要是理论上存在的缺陷就可以用声发射技术检测出来，而这个特点使得其对于起重机械早期出现的还没有引起大故障的微小缺陷的检测十分的重要，也能够最大限度的减少机械故障带来的损失，而这也是当前已有的其他技术所不能够做到的。

（2）声发射检测技术主要是被动接收来自缺陷源的应力波信号，而对于声发射传感器以及放大器我们在进行运用的时候只需要实现低压直流电源就可以使其运行流畅，所以对于电力供应的需求相比其他检测方法而言有很大的简便空间，对比射线检测所需要的一个稳定的工业电源，低压直流电源更加容易实现和达成，这样就使得声发射技术在当前的环境恶劣的施工现场进行检测时显得特别方便和快捷。

（3）声发射检测技术是动态检测，在起重机正常运行的情况下依然可以流畅的进行检测，这也就意味着无需对起重机械进行停机检测，这样就大大的提高了在对于起重机进行检修时对于施工进度造成的浪费，同时更重要的是可以避免对微小缺陷造成漏检。

（4）声发射检测技术可以进行整体性检测，对于整个起重机可以进行一个全部位置的检测，而不是只有接近缺陷源位置才可检测出缺陷，在这个前提下我们能够进一步地对起重机进行缺陷位置定位，这个优势是当前其他任何无损检测技术所不具备的。他们只能进行小面积检测，以及只有当缺陷位于被检区域时才有可能被检出。

正是上面提到的种种优势，我们发现了声发射技术能够对于缺陷检测更加方便、更加准确的优势，可以进行裂纹的早期检测、动态检测以及微小缺陷检测。当然，有优点必然也会有不足，声发射技术的不足主要是传感器敏感度以及采样的频率过高，所以在实际的检测过程当中极易受到外界环境的干扰，而且数据量过大也导致信号在进行后期处理时工作量过大。

3 声发射技术在起重机检测当中的应用

我们当前经过了从上个世纪以来几十年对于声发射技术的发展，对于声发射技术用于起重机检测的运用主要有以下几点：

（1）我们当前已有的声发射技术频率范围在几赫兹至数兆赫兹，幅值范围在几微伏到几百毫伏之间，所以实际上其信号在大部分时间都比较微弱，我们必须有足够专业的声发射仪才能够实现对于声信号的接收，这在我们将其运用到起重机检测当中也是必须准备好专业的配套设施。

（2）我们最初主要是利用聲发射技术对已经不再使用的起重机进行破坏性试验的实时检测，主要是通过对于不同的声发射源产生的不同强度的声发射波长和频率进行分析，我们发现声发射技术如果与当前的载荷技术相互结合，必然能够实现对于起重机在投入使用的过程当中主要的支撑臂服役情况的更加深入了解，而且通过声发射技术我们能够实现对于裂纹等起重机缺陷的存在对于主梁安全性产生的影响进行一个定量分析。

（3）当前我们对于声发射技术在起重机检测当中的裂纹检测的运用实例其实并不是很多，而在对于压力容器以及机翼损伤方面则表现的比较常见，这主要是由于当前声发射理论在对于起重机等大型结构进行无损检测的相关研究做的不够。

4 结束语

总之，我国当前在对于声发射技术在起重机检测方面的应用现状来看，确实存在有相当大的进步空间，首先是对于检测标准的制定应该尽快落实到位，而在声发射技术在用于小型结构缺陷检测方面的应用已经相对成熟，但对于大型结构的检测无论是理论还是实验都刚刚起步，所以我们依然有很长的路要走，要实现对于声发射信号处理数据库的建立，对已经产生故障原因的全面分析，才能够真正完成这项技术的应用过程。

参考文献：

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