Что такое датчик AE?

Что такое датчик AE?

Датчик AE — это тип датчика вибрации, который обнаруживает определенную вибрацию (волну AE).

AE означает акустическую эмиссию, явление, при котором акустические волны испускаются как упругие волны, когда часть объекта деформируется или повреждается, или когда применяется удар.

Датчики AE используются для обнаружения этого явления, которое вызвано незначительной деградацией, происходящей задолго до того, как объект будет полностью поврежден.

Датчики AE используются для предиктивного обслуживания промышленных предприятий и контроля качества продукции.

Применение датчика AE

Датчики AE используются в различных приложениях, включая контроль качества продукции и контроль безопасности. Существует два типа датчиков AE: узкополосный тип, который реагирует сильно в определенной узкой полосе частот, и широкополосный тип, который реагирует в широкой полосе частот, которые могут использоваться для различных целей.

1. Датчик AE узкополосного типа

Узкополосные датчики АЭ используются в таких приложениях, как предиктивное обслуживание износа двигателя и обнаружение дефектов в сварке металла, например, труб. Узкополосные датчики АЭ не реагируют на вибрации от нормально работающих двигателей или сварки, но могут обнаруживать волны АЭ, которые генерируются только при возникновении неисправностей.

2. Широкополосный датчик АЭ

Широкополосный датчик AE используется для обнаружения посторонних предметов внутри продуктов и для обнаружения признаков оползней в земле. Используя широкополосный датчик AE, можно обнаружить мельчайшие фрагменты припоя, падающие с платы блока внутри продукта, или мельчайшие вибрации, которые могут быть предвестниками оползня в земле.

Принцип датчика AE

Датчик AE обнаруживает волны AE с помощью специального пьезоэлектрического элемента. Материалами, обычно используемыми в качестве пьезоэлектрических элементов, являются ниобат лития, ниобат свинца и цирконат-титанат свинца (PZT). Эти элементы характеризуются тем, что при приложении давления генерируется электрический заряд. Поэтому, приведя эти пьезоэлектрические элементы в контакт с вибрирующим объектом, они могут получать напряжение от пьезоэлектрического элемента и функционировать как датчик.

Кроме того, эти пьезоэлектрические элементы выдают сильное напряжение при воздействии давления от вибраций в диапазоне сверхвысоких частот (от 10 кГц до нескольких МГц), таких как волны AE, что позволяет обнаруживать только вибрации в определенной полосе частот.

Другая информация о датчике AE

1. Разница между датчиком AE и датчиком вибрации

Оба датчика используют пьезоэлектрические элементы для преобразования механической вибрации в электричество. Однако они различаются по диапазону частот, для которого они подходят. Датчики ускорения вибрации подходят для обнаружения в относительно низкочастотном диапазоне, например от 5 до 20 кГц.

С другой стороны, датчики AE обнаруживают вибрации с более высокой частотой, чем датчики вибрации. Обнаруживая более высокие частоты, можно обнаружить ранние дефекты на ранней стадии.

В некоторых случаях датчики AE применялись к низкоскоростным вращающимся подшипникам, которые трудно диагностировать с помощью датчиков вибрации. Это связано с тем, что датчик AE улавливает акустическую эмиссию, которая представляет собой энергетические волны, генерируемые микроуровневым пробоем.

Акустическая эмиссия похожа на рябь на поверхности воды. Когда происходит контакт металла с металлом, акустическая эмиссия распространяется по металлу поверхности оборудования и обнаруживается датчиком AE. Поскольку акустическая эмиссия генерируется даже от небольших царапин и трения, можно обнаружить проблемы на ранней стадии.

2. Установка датчика AE

При установке датчика AE важно место установки. Если датчик AE можно установить непосредственно на обнаруживаемый объект, он имеет наилучшую чувствительность обнаружения и не является проблемой.

С другой стороны, если невозможно установить датчик AE непосредственно на цель, важно установить его как можно ближе к цели. Между целью и датчиком AE должен быть сформирован акустический путь, а при установке датчика AE на поверхность цели следует нанести силиконовую смазку или аналогичный материал, чтобы она прилипла к датчику AE, чтобы можно было обнаружить акустическую эмиссию, создаваемую датчиком AE.

Акустическая эмиссия имеет высокую частоту и с трудом распространяется в воздухе. Поэтому при установке датчика AE важно плотно прикрепить его к обнаруживаемому объекту. Кроме того, важно также устанавливать датчик после тщательной проверки с использованием прототипа.