Emisión acústica

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 27 de enero de 2022; las comprobaciones requieren 15 ediciones .

La emisión acústica (AE) es un diagnóstico técnico basado en el fenómeno de la aparición y propagación de vibraciones elásticas (ondas acústicas) en varios procesos, por ejemplo, durante la deformación de un material sometido a tensión , salida de gases, líquidos, combustión y explosión, etc. .

Cómo funciona

El principio básico del diagnóstico de estructuras y estructuras de ingeniería es la recopilación pasiva de información de una variedad de sensores de sonido (y ultrasonidos) , su localización y procesamiento para la posterior determinación de la zona y el grado de desgaste de la estructura.

Práctica de uso

AE es una consecuencia del movimiento del medio, lo que hace posible su uso para el diagnóstico de procesos y materiales [1] . Por ejemplo, cuantitativamente, AE es un criterio para la integridad de un material, que está determinado por la radiación de sonido de un material durante su carga de control.

El efecto de la emisión acústica se puede utilizar para detectar la formación de defectos internos en la etapa inicial de falla estructural. También se puede utilizar para determinar el grado de peligrosidad sísmica de las rocas geológicas, mientras que la emisión puede ser provocada artificialmente [2] .

El método AE permite estudiar la cinética de los procesos en las primeras etapas de microdeformación, nucleación de dislocaciones y acumulación de microdiscontinuidades. En términos generales, cada grieta, por así decirlo, "grita" sobre su crecimiento. Esto hace posible diagnosticar el momento mismo del inicio de la fisura a partir del AE acompañante. Además, para cada fisura ya nucleada, existe un cierto tamaño crítico, dependiendo de las propiedades del material [3] . Hasta este tamaño, la grieta crece muy lentamente (a veces decenas de años) a través de una gran cantidad de pequeños saltos discretos acompañados de radiación AE. Después de que la fisura alcanza un tamaño crítico , ocurre una falla catastrófica, porque su mayor crecimiento ya es a un ritmo cercano a la mitad de la velocidad del sonido en el material de construcción. Tomando con la ayuda de equipos especiales de alta sensibilidad y midiendo en el caso más simple la intensidad dNa/dt (número por unidad de tiempo), así como el número total de actos AE, Na, es posible estimar experimentalmente la tasa de crecimiento, crack longitud y predecir la proximidad de la fractura a partir de los datos AE [3] .

Una expansión significativa de las posibilidades del método de diagnóstico AE le da la aplicación de métodos estadísticos para analizar los flujos de eventos aleatorios [3] . Esto permite aumentar la confiabilidad del método AE y cuantificar la confiabilidad de sus resultados [4] . Actualmente, el método AE ya se usa activamente en los problemas de monitoreo y diagnóstico de objetos de ingeniería de energía nuclear, aviación, tecnología espacial y de cohetes, transporte ferroviario, así como otros productos críticos.


Ejemplos de manifestación

  1. Antes de comenzar a romperse, una rama de árbol cargada emite un crujido específico, mientras se observa un pulso de señal AE abrupto; Luego, si una carga suficiente continúa actuando sobre la rama, se produce una ruptura gradual y, al mismo tiempo, puede escuchar el sonido de una ráfaga de pulsos AE.
  2. La AE durante la combustión en fase sólida de polvos orgánicos permite diagnosticar tanto la reacción química como los materiales resultantes de la misma.
  3. La EA también se manifiesta en el curso de procesos fisicoquímicos en líquidos, lo que permite diagnosticar los parámetros de estos procesos según los datos de radiación de la EA [3] .

Véase también

Notas

  1. Boyko, 1991 , pág. 204.
  2. Greshnikov V. A., Drobot Yu. B. Emisión acústica: aplicación para probar materiales y productos. - Editorial de normas, 1976.
  3. ↑ 1 2 3 4 Builo S. I. Aspectos físico-mecánicos, estadísticos y químicos del diagnóstico de emisiones acústicas . — Rostov n/d. : De SFU, 2017. - 184 p. - ISBN 978-5-9275-2369-6 .
  4. Buylo S. I., Buylo B. I., Chebakov M. I. Enfoque de información probabilística para evaluar la confiabilidad de los resultados del método de monitoreo y diagnóstico de emisión acústica // Defectoscopia. 2021. Nº 5. S. 37-44. [Rus. J. NDT, 2021, vol. 57, núm. 5, págs. 375-382].

Enlaces

Literatura