何龙标， 张瑞纹， 祝海江， 杨 平

（1.中国计量科学研究院，北京 100013； 2.北京化工大学，北京 100029）

互易法校准压电型声发射传感器的研究与实现

何龙标1， 张瑞纹2， 祝海江2， 杨 平1

（1.中国计量科学研究院，北京 100013； 2.北京化工大学，北京 100029）

声发射传感器的校准是实现声发射定量技术的前提，依据电声换能器互易原理，在计算互易常数的基础上，建立了适用于压电型声发射传感器表面波和纵波互易的校准系统。通过设置特定的激励信号波形，依据接收电压信号与激励电流信号之间的时间延迟，准确获取电流信号与电压信号对应的特征值，实现了声发射传感器的表面波和纵波互易校准。由于传感器的尺寸效应，传感器在高频时的表面波速度灵敏度低于纵波灵敏度，不确定度评定结果表明，声发射传感器速度灵敏度的互易法校准不确定度为1.2 dB。

计量学；声发射传感器；互易法；校准；不确定度

1 引 言

材料中局部区域快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射。声发射检测在压力容器、飞行器等大型结构件的状态监测中具有广泛应用。压电型声发射传感器是声发射检测中的重要部件，其灵敏度的准确校准是实现声发射定量技术的前提［1］。目前，声发射传感器有两类原级校准方法，一是从传感器灵敏度的定义出发，通过铅芯、毛细玻璃管断裂、钢球下落或激励换能器等方法产生机械力源，利用光学或电容传感器直接测量介质表面的法向位移或速度，通过电压与位移或速度的比值得到灵敏度［2，3］；……