一种疲劳裂纹在线检测系统及检测方法

摘要

本发明公开了一种疲劳裂纹在线检测系统，包括声发射采集装置、显微图像采集装置和疲劳裂纹状态实时监控装置，声发射采集装置实时采集疲劳裂纹萌生和扩展释放的声发射信号，显微图像采集装置实时采集疲劳裂纹状态的图像信号，疲劳裂纹状态实时监控装置接收来自声发射采集装置的信号和来自显微图像采集装置的信号，疲劳裂纹状态实时监控装置内设疲劳裂纹状态实时监控软件，疲劳裂纹状态实时监控软件对接收信号进行处理，生成疲劳裂纹变化过程的声发射特征参数、图形和裂纹尺寸数据。本发明还提供了一种疲劳裂纹在线检测方法。本发明能够实现在线动态、实时检测疲劳裂纹萌生和扩展。

主权项

一种疲劳裂纹在线检测方法，其特征在于，采用声发射采集装置和显微图像采集装置，综合实时采集疲劳裂纹的声发射信号和图像信号，并将采集信号输入内置疲劳裂纹状态实时监控软件的疲劳裂纹状态实时监控装置进行处理，处理后生成疲劳裂纹变化过程的声发射特征参数、图形和裂纹尺寸数据；包括如下步骤：1)设置声发射传感器：将声发射传感器设置在相对于被测试件的适宜位置，使其能获得低衰减的声发射信号；声发射传感器和被测试件经耦合剂粘合后，采用磁性夹具固定；设置信号放大器放大倍数；设置声发射系统采集参数，包括采样频率、门槛值；2)设置显微图像采集装置：通过高度和角度可调的台架，将所述显微图像采集装置的显微镜镜头对准被测试件的裂纹部位；调节显微镜放大倍数，使采集到的图像清晰；设置图片采集时间间隔；3)图像尺寸校准：将校准用裂纹标准样件放在被测试件的裂纹部位，对所述显微图像采集装置采集的标准样件的裂纹图形进行初次测量，其测定的裂纹尺寸与标准尺寸进行对比，如果测定的裂纹尺寸与标准尺寸不一致，则需要调整输入信号的放大倍数，直到测定的裂纹尺寸与标准尺寸相等；4)疲劳裂纹在线检测：采集整个疲劳裂纹萌生和扩展过程中的裂纹图像和声发射信号，并将采集信号输入内置疲劳裂纹状态实时监控软件的疲劳裂纹状态实时监控装置进行处理，处理后生成疲劳裂纹变化过程的声发射特征参数、图形和裂纹尺寸数据并显示；所述疲劳裂纹状态实时监控软件采用VB程序编制，包括声发射信号处理模块和图像校准与测量模块两部分；所述声发射信号处理模块，其处理来自所述声发射采集装置的信号，其实时显示疲劳裂纹萌生和扩展释放的声发射信号，其生成数据包括计数数据、有效值数据和信号强度数据；所述图像校准与测量模块，其具有尺寸校准功能，其根据裂纹的扩展轨迹设有线性测量、圆形测量、弧形测量和自由曲线多种测量功能模块，其处理来自所述显微图像采集装置的信号，其对输入的萌生和扩展裂纹图像信号进行存储和准确测量。