泰州大桥中塔声发射检测试验报告
1、试验目的
根据大桥每当有大车经过中塔下方时，稍有延时就会出现异响的现象，大桥在负载时采用声发射技术对异响发生的信号进行捕捉和分析，以达到分辨信号发生的大致位置，为异响的发生机理和判断做出参考依据。
2、试验设备
试验采用北京声华兴业科技有限公司的SAEU2S型声发射检测系统，最大采样率10M，采样精度16bit；传感器使用SRI 150一体化传感器，工作频率60~400KHz；
3、试验方案
为了能准确分析异响发生的位置，共分两步分别对中塔东西两侧的索筒进行声发射检测，首先在沿索筒方向上在第一节索筒上布置4个传感器，通过对该4个传感器采集到的信号进行分析，以确定异响在沿索筒方向上的初步位置。传感器布置示意图如图
图1 沿索筒方向传感器布置示意图
在索筒方向确定信号发生的大致位置之后，在该方向的大致位置扩大一定的范围，利用声发射的时差定位方法，使用柱面定位算法，对该信号源的位置做精确的定位计算。使用柱面定位算法，传感器采用三角布置，传感器布置示意图如图2.
4、现场设备安装
现场根据人耳的判断，选择第一节索筒进行检测，轴向检测时，索筒共在轴向布置4个传感器，均匀布置，均采用专用声耦合剂对传感器和索筒之间进行耦合，使用M36专用
图3 索筒方向传感器布置现场图
5、数据分析结果
5.1 中塔西侧数据分析结果
5.1.1 中塔西侧沿索筒方向数据分析结果
沿索筒方向的数据分析共采用信号幅度对比和线性定位事件数对比方法。前端滤波器设置为20~400KHz，由于信号幅度较大，采用了板卡增益设置-9.5dB，以获得不失真的信号波形。图6是4个通道声发射信号的幅度走势对比图，1通道的信号幅度明显要高于其他通道信号的幅度值。
对各个通道的信号做统计分析如下表，1通道无论数据量和信号幅度大小都远大于其他三个通道。可以初步推论信号源位于1号传感器附近。
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通道 |
数据量百分比 |
幅度均值(dB) |
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1 |
31.38% |
68.87 |
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2 |
25.98% |
59.64 |
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3 |
23.02% |
58.88 |
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4 |
19.83% |
53.77 |
对整个索筒模拟线定位，在索筒方向判定声源大致位置，如下图，1、2通道的定位事件数也明显多于其他线性区间的定位事件数，也印证了初步的推论，因此可以确定声源位置应该位于距离1号传感器最近的位置，或1、2通道之间。
5.1.2中塔西侧柱面定位检测数据分析
柱面定位方法是从第一节索筒与塔的连接处向沿索筒方向1米处的位置作为检测范围，该部位展开图可以视作一个圆柱面，传感器布置是在圆柱面的两端分别布置三个传感器，均匀分布且两排传感器相错排开，呈现三角形分布。
对柱面定位方法，共采集了3批次的数据，使用时差定位算法得出比较直观的定位源的位置，如图7所示。
