声发射检测技术及其在木质材料无损检测中应用的展望.pdf

第19卷第2期世界林业研究V01．19No．2
2OO6年4月WorldForestryResearchApr．2O06

声发射检测技术及其在木质材料无损检测中应用的展望
孙建平王逢瑚朱晓东杨亮庆
(东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室，哈尔滨15004O)

摘要：介绍了声发射检测技术的定义、原理和特点，回顾了声发射技术的发展历史以及它在木质材料无损检
测领域中的应用；在此基础上提出声发射检测技术在木材科学与技术领域的应用前景。
关键词：声发射，木质材料，无损检测
中图分类号：S781．2文献标识码：A文章编号：BF1001—4241(2OO6)O2～0055～06

AcousticEllli~ionTestingTechnologyandItsApplicationProspect

inNon-destructiveTestingofWoodMaterials
SunJianpingWangFenghuZhuXiaodongYangLiangqing
(KeyLaboratoryofBio-basedMaterialScienceandTechnologyofMinistryofEducation，
NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China)

Abstract：Theauthorsintroducedthedefinition，theoryandcharacteristicsofacousticemissiontesting

technology，andreviewedthehistoryofacousticemissionanditsapplicationinnon-destructivetesting

ofwoodmaterials．rlheputtingforwardtheapplicationprospectsofacousticemissiontestingtechnology
inwoodscienceandtechnologywereputforward．

Keywords：acousticemission，woodmaterials，non-destructivetesting

木质材料的无损检测对合理利用木质材料、种形式出现的电信号LlJ。用仪器探测、记录和分
降低生产成本、节约原材料、保证木质材料产品析声发射信号以及利用声发射信号推断声发射
质量和安全使用等，有着重要的实际意义，所以源的技术称为声发射检测技术。
在木质材料检测中越来越多的先进无损检测技声发射检测的主要目的之一是识别产生声
术被使用，但从各种无损检测方法的特点来看，发射源的部位和性质，而声发射信号处理是解决
只有声发射检测技术能动态跟踪监测材料的应该问题的唯一途径。与其他无损检测方法不同
力状态。声发射作为一种动态的无损检测技术，的是，AE信号分析和处理技术面临的最大困难
可以通过采集木质材料受力时产生的声发射信是AE源的多样性、信号本身的突发性和不确定
号，对材料在受力状态下的声发射现象进行实时性，不同的AE源机制可以产生完全不同的AE
监测，了解材料因为受力而产生破坏的实时状信号，而人们对AE源机制的认识总是受到很多
态。条件的限制。因此；检测人员有时几乎不知道真
正的AE信号究竟应是什么样子。另外，AE信号
1声发射技术的定义
传输途径的影响也是一个完全不容忽视的因素，
声发射(AcousticEmission，简称AE)可以定义但问题在于传输途径又与AE源位置、被检对象
为物体或材料内部迅速释放能量而产生瞬态弹性质(材质、形状和几何尺寸)、声耦合剂特征以
性波的一种物理现象，而AE信号则表示一个或及传感器位置等诸多因素有关。所以，声发射信
多个AE事件经传感器接收并经系统处理后以某号处理技术所涉及的内容十分广泛，其技术复杂

★收稿日期：2OO5一Ol一24
基金项目：国家自然科学基金(3057l457)
王逢瑚为通讯作者

56世界林业研究第l9卷

程度相差很大，可以是最简单的有效值作为分析在内的声发射检测系统才能采集到。声发射检
参数，也可以是一个十分复杂的人工神经网络分测系统主要由接受AE信号的传感器、前置放大
析系统或专家系统。总体来说，声发射信号处理器、数据采集卡和工程计算机等组成。材料的声
的方法可以归纳为参数分析法和波形分析法。发射检测过程可以归结为：从材料声发射源发出
在AE技术发展初期，用得更多的是参数分析方的信号经介质传播后到达耦合在材料表面上的
法，并经历了从简单参数分析到复杂参数分析的传感器；传感器将材料内的声发射源产生的弹性
漫长过程。参数分析法是一种较为成熟的方法，波转变为电信号；电信号传输到前置放大器进行