CN109187066A - 疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，包括以下步骤：S1：以1.5倍设计压力对气瓶进行循环疲劳试验；S2：通过声发射检测设备对气瓶进行声发射检测；S3：通过分析找出气瓶裂纹缺陷信号，并对其进行监测；S4：诊断气瓶寿命状态。本发明监测方法，能够快速、精确的分析出气瓶在疲劳测试中裂纹缺陷扩展的状态，从而能够更加准确的评估气瓶寿命，本发明操作方式简单，操作简易。
Description
技术领域
本发明涉及气瓶健康监测的技术领域，具体的说，是指一种疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法。
背景技术
在测试气瓶健康状态的试验过程中，通常能够得到气瓶最终失效时的疲劳次数，但是都无法得到气瓶在疲劳检测过中的气瓶状态，因此存在不利于对气瓶进行细致分析的技术问题。
发明内容
本发明提供一种疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，用于解决现有技术中存在：现有气瓶健康状态的检测方法中，通常能够得到气瓶最终失效时的疲劳次数，但是该方法无法对气瓶安全性进行细致分析的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：包括以下步骤：
S1：以1.5倍设计压力对气瓶进行循环疲劳试验；
S2：通过声发射检测设备对气瓶进行声发射检测；
S3：通过分析找出气瓶裂纹缺陷信号，并对其进行监测；
S4：诊断气瓶寿命状态。
为了更好的实现本发明，进一步的，步骤S2中所述声发射检测设备包括声发射传感器、信号放大器、信号处理器、数据显示器，所述声发射传感器设于所述气瓶外壁。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述声发射传感器有多个。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31：通过声发射传感器捕捉到气瓶声发射源，即找到气瓶裂纹缺陷信号，并将所述气瓶裂纹缺陷信号转换成微弱的电信号；
S32：通过信号放大器将电信号进行放大；
S33：通过信号处理器对放大的信号进行数字化处理分析；
S34：通过数据显示器将处理后的信号进行显示和记录。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述气瓶寿命状态包括安全状态、临界风险状态和风险状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于静止状态，则判定气瓶属于安全状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于低速扩展的状态，则判定气瓶属于临界风险状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于高速扩展的状态，则判定气瓶属于风险状态。
本发明实施例的有益效果是：本发明监测方法，能够快速、精确的分析出气瓶在疲劳测试中裂纹缺陷扩展的状态，从而能够更加准确的评估气瓶寿命，本发明操作方式简单，操作简易。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，因此本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的等于，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
本发明为疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，包括以下步骤：
S1：以1.5倍设计压力对气瓶进行循环疲劳试验；
S2：通过声发射检测设备对气瓶进行声发射检测；
S3：通过分析找出气瓶螺纹缺陷信号，并对其进行监测；
S4：诊断气瓶寿命状态。
进一步的，步骤S2中所述声发射检测设备包括声发射传感器、信号放大器、信号处理器、数据显示器，所述声发射传感器设于所述气瓶外壁。
进一步的，所述声发射传感器有多个。
进一步的，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31：通过声发射传感器捕捉到气瓶声发射源，即找到气瓶裂纹缺陷信号，并将所述气瓶裂纹缺陷信号转换成微弱的电信号；
S32：通过信号放大器将电信号进行放大；
S33：通过信号处理器对放大的信号进行数字化处理分析；
S34：通过数据显示器将处理后的信号进行显示和记录。
进一步的，所述气瓶寿命状态包括安全状态、临界风险状态和风险状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于静止状态，则判定气瓶属于安全状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于低速扩展的状态，则判定气瓶属于临界风险状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于高速扩展的状态，则判定气瓶属于风险状态。
本实施例中通过采用声发射进行检测，能够有效检测出气瓶裂纹缺陷在疲劳试验过程中的各个状态，并通过声发射检测设备进行监测，从而实现在疲劳测试中对气瓶裂纹缺陷进行细致的分析，通常气瓶裂纹缺陷在疲劳试验过程中分为三个状态，安全状态、临界风险状态和风险状态，在本实施例中检测出这三种状态主要通过声发射检测设备来实现。
在疲劳测试过程中，气瓶疲劳过程中裂纹缺陷信号的发展状态为：裂纹缺陷产生；进一步裂纹缺陷扩展；再进一步裂纹缺陷失效，通过气瓶裂纹缺陷的状态从而判断气瓶处于哪一种状态，当裂纹缺陷处于静止状态，则判断气瓶为安全状态；当裂纹缺陷界于低速扩展的状态则判气瓶处于临界风险状态；当裂纹缺陷属于高速扩展的状态时，则判断气瓶属于风险状态。
本发明气瓶寿命监测方法具体的步骤：
S1：设计疲劳次数，例如5000次，以1.5倍的设计压力对气瓶进行循环疲劳试验。
S2：通过声发射检测设备对气瓶进行声发射检测。
其中声发射检测设备主要包括声发射传感器、信号放大器、信号处理器、数据显示器，并且声发射传感器是设置在气瓶外壁，声发射传感器有多个，分别布置于气瓶外壁多个位置；
声发射传感器与信号放大器电连接，信号放大器与信号处理器电连接，信号处理器与数据显示器电连接。
S3：通过分析找出气瓶裂纹缺陷信号，并对其进行监测；
S31：通过声发射传感器捕捉到气瓶声发射源，并将裂纹缺陷信号转换成微弱的电信号；
S32：通过信号放大器将电信号进行放大；
S33：通过信号处理器对放大的信号进行数字化处理分析；
S34：通过数据显示器将处理后的信号进行显示和记录，通过显示和记录的数据进行缺陷信号的分析；
S4：诊断气瓶寿命状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数5000时，通过步骤S34得到的数据分析此时气瓶的声发射源处于静止状态，则判定气瓶属于安全状态。
此时还可以继续对气瓶进行疲劳试验，并通过上述的方法，实时记录气瓶和观察气瓶的状态，能够得到最终的气瓶的爆破次数。
当气瓶到达设定的疲劳次数5000时，通过步骤S34得到的数据分析此时气瓶的声发射源处于低速扩展的状态，则判定气瓶属于临界风险状态。
此时还可以继续对气瓶进行疲劳试验，并通过上述的方法，实时记录气瓶和观察气瓶的状态，能够得到最终的气瓶的爆破次数。
当气瓶到达设定的疲劳次数5000时，通过步骤S34得到的数据分析此时气瓶的声发射源处于高速扩展的状态，则判定气瓶属于风险状态。
通过上述监测方法，能够快速、精确的分析出气瓶在疲劳次数中裂纹缺陷扩展的状态，从而能够更加准确的评估气瓶寿命，本发明操作方式简单，操作简易。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解为：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：以1.5倍设计压力对气瓶进行循环疲劳试验；
S2：通过声发射检测设备对气瓶进行声发射检测；
S3：通过分析找出气瓶裂纹缺陷信号，并对其进行监测；
S4：诊断气瓶寿命状态。
2.根据权利要求1所述的疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，其特征在于：步骤S2中所述声发射检测设备包括声发射传感器、信号放大器、信号处理器、数据显示器，所述声发射传感器设于所述气瓶外壁。
3.根据权利要求2所述的疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，其特征在于：所述声发射传感器有多个。
4.根据权利要求2所述的疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31：通过声发射传感器捕捉到气瓶声发射源，即找到气瓶裂纹缺陷信号，并将所述气瓶裂纹缺陷信号转换成微弱的电信号；
S32：通过信号放大器将电信号进行放大；
S33：通过信号处理器对放大的信号进行数字化处理分析；
S34：通过数据显示器将处理后的信号进行显示和记录。
5.根据权利要求4所述的疲劳试验结合声发射评价气瓶寿命的监测方法，其特征在于：所述气瓶寿命状态包括安全状态、临界风险状态和风险状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于静止状态，则判定气瓶属于安全状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于低速扩展的状态，则判定气瓶属于临界风险状态；
当气瓶到达设定的疲劳次数时，通过步骤S3得到的数据分析，此时气瓶的声发射源处于高速扩展的状态，则判定气瓶属于风险状态。
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