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聲發射的儀器相比較

聲發射從技術產生開始到現在壹直在發展。聲發射儀器也是壹直在進步。有將這個發展簡單的分了壹下階段,您可以看壹下。

第壹階段,1965年,美國Dunegan推出了首臺商業化的聲發射儀,壹直到1983年基本都是純模擬技術實現的聲發射儀,也是第壹代聲發射儀;

第二代聲發射儀,1983~1994年,美國PAC的SPARTAN-AT開始引入微處理器,並將聲發射系統模塊化,部分數字化;

第三代聲發射儀,1994~2003年,美國DW、美國PAC和德國Vallen將聲發射儀全面數字化,聲發射傳感器接收到的信號經過放大器放大之後直接經AD變換器專為數字信號,然後用數字電路硬件提取特征參數,並按照PDT、HDT、HLT等時間常數來提取聲發射波形;

第四代聲發射儀,2003~2015年,美國PAC將18bit的高速ADC引入PCI總線聲發射卡,開啟了18bit的高精度采集,除了特征參數和波形外,還啟用了包含全部原始信息的波形流功能。在此期間,USB接口的聲發射儀也開始出現,並逐步從USB2.0發展到USB3.0,總線傳輸速度也從40MB提高到400MB;

第五代聲發射儀,2015至今,中國的鵬翔公司推出了PCIE總線的聲發射卡,單卡8通道,每通道18bit30M采樣,頻率帶寬高達1kHz~5MHz,且采用PCIE x8倍速傳輸,板卡傳輸帶寬高達3GB/s,第四代聲發射儀存在的傳輸瓶頸得到解決。除了聲發射特征參數和波形的硬件實時提取之外,波形流功能也得以不受帶寬限制的全速采集和實時傳輸。同時,適合分布式檢測的千兆網接口的網絡聲發射儀開始出現,並將逐步向光纖傳輸發展,實現遠距離的分布式聲發射檢測。

從頻率上來劃分:

第壹個階段,Dunegan等人把聲發射的實驗頻率提高到100kHz-1MHz;

第二階段,聲發射儀器的信號帶寬提高到100kHz~1.2MHz;

第三階段,聲發射儀器的信號帶寬拓寬到1kHz~2MHz;

第四階段,聲發射儀器的信號帶寬提高到1kHz~3MHz;

第五階段,聲發射儀器的信號帶寬提高到1kHz~5MHz;

隨著PCIE總線技術和高速ADC的發展,未來可能還會出現10MHz信號頻率甚至更高頻率的聲發射儀。其實,早在1989年10月,日本富士陶瓷公司就生產出了10MHz的標準聲發射傳感器(型號REF10M)。

從信號獲取及分析的方式來看,

第壹個階段,聲發射儀采用的是純模擬的技術;

第二階段,微處理器被引入到聲發射儀中,開始形成模擬和數字電路混合的儀器,信號分析主要是對特征參數進行分析;

第三階段,聲發射儀在信號放大進入ADC之後全面數字化,除了特征參數外,還出現了聲發射波形的分析手段;

第四階段,聲發射儀器開始PCI及USB總線化,ADC的采樣精度和采樣率得以大幅提高,除了特征參數和波形外,還存儲了包含全部原始信息的波形流信號。僅僅是由於總線帶寬限制而無法獲得多通道的全部波形流文件;

第五階段,聲發射儀開始使用PCIE總線,第四代儀器存在的總線帶寬瓶頸被打破,除了特征參數和聲發射波形外,原始的波形流文件也得以全部實時傳輸與保存。

聲發射儀作為壹種典型的虛擬儀器,隨著計算機總線技術的發展而提高也是必然的趨勢。

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