(2) 检测原理。泄漏的声发射波频带范围分布随泄漏源大小、泄漏内外压差不同可从几Hz 到几百kHz 不等。如前所述, 为避免环境中可听声的干扰, 声发射泄漏检测的频率范围为几十kHz ~ 几百kHz 的超声波。检测中利用声发射传感器接收这些泄漏超声波信号, 并转换成电信号, 电信号经过电路中的滤波、放大等处理, 再转化成人能够看到或听到的信号, 如信号显示灯或可听声。声发射传感器为压电传感器, 利用超声波在压电材料中传播时的机械效应, 产生感生电极化, 将声波的振幅转化为相应比例的电压信号。电压的大小由以下公式给出:

式中　VR ———压电片产生的电压(V);

g———和材料有关的常系数[V/ (mm·Pa)];

t———压电材料片厚(mm);

p———声压大小(Pa)。

由式可见, 传感器信号与声压大小成正比, 结合上面所说的声压信号衰减规律, 信号衰减与泄漏的声源距离有关, 因此通过传感器检测到的信号大小便可以判断泄漏源的位置。另外非接触式压电传感器(检测空气中超声波) 的探头也是有指向性的, 当压电片正对声源传播来的方向时信号最强, 而偏转一定角度则信号变弱。声发射泄漏检测法就是利用上述基本特性, 在检测中通过改变传感器的方位和信号处理方法来达到泄漏定位的目的。

(3) 检测方法

1) 按不同类型传感器分类检查方法。按检测传感器类型不同, 检测方法可分为接触式探头测量法和定向探头测量法。

超声波接触式探头测量法: 气体泄漏时也会通过泄漏位置产生应力波(固体声波), 在管路或容器壁上以兰姆波的形式传播。该方法将接触型传感器探头安装在容器壁上接受这种应力波, 并将其转换成可检测的电信号。

超声波定向探头测量法: 该方法使用空气耦合型超声波传感器, 直接在空气中检测超声波。虽然空气耦合型超声波传感器相对于接触式传感器灵敏度偏低, 但该方法更适合于压缩空气系统的泄漏检测, 因为气动现场管路复杂, 泄漏位置也多出现在不便于安装传感器的位置。