Question

声发射的仪器相比较

Answer 1

声发射从技术产生开始到现在一直在发展。声发射仪器也是一直在进步。有将这个发展简单的分了一下阶段，您可以看一下。
第一阶段，1965年，美国Dunegan推出了首台商业化的声发射仪，一直到1983年基本都是纯模拟技术实现的声发射仪，也是第一代声发射仪；
第二代声发射仪，1983~1994年，美国PAC的SPARTAN-AT开始引入微处理器，并将声发射系统模块化，部分数字化；
第三代声发射仪，1994~2003年，美国DW、美国PAC和德国Vallen将声发射仪全面数字化，声发射传感器接收到的信号经过放大器放大之后直接经AD变换器专为数字信号，然后用数字电路硬件提取特征参数，并按照PDT、HDT、HLT等时间常数来提取声发射波形；
第四代声发射仪，2003~2015年，美国PAC将18bit的高速ADC引入PCI总线声发射卡，开启了18bit的高精度采集，除了特征参数和波形外，还启用了包含全部原始信息的波形流功能。在此期间，USB接口的声发射仪也开始出现，并逐步从USB2.0发展到USB3.0，总线传输速度也从40MB提高到400MB；
第五代声发射仪，2015至今，中国的鹏翔公司推出了PCIE总线的声发射卡，单卡8通道，每通道18bit30M采样，频率带宽高达1kHz~5MHz，且采用PCIE x8倍速传输，板卡传输带宽高达3GB/s，第四代声发射仪存在的传输瓶颈得到解决。除了声发射特征参数和波形的硬件实时提取之外，波形流功能也得以不受带宽限制的全速采集和实时传输。同时，适合分布式检测的千兆网接口的网络声发射仪开始出现，并将逐步向光纤传输发展，实现远距离的分布式声发射检测。
从频率上来划分：
第一个阶段，Dunegan等人把声发射的实验频率提高到100kHz-1MHz；
第二阶段，声发射仪器的信号带宽提高到100kHz~1.2MHz；
第三阶段，声发射仪器的信号带宽拓宽到1kHz~2MHz；
第四阶段，声发射仪器的信号带宽提高到1kHz~3MHz;
第五阶段，声发射仪器的信号带宽提高到1kHz~5MHz；
随着PCIE总线技术和高速ADC的发展，未来可能还会出现10MHz信号频率甚至更高频率的声发射仪。其实，早在1989年10月，日本富士陶瓷公司就生产出了10MHz的标准声发射传感器（型号REF10M）。
从信号获取及分析的方式来看，
第一个阶段，声发射仪采用的是纯模拟的技术；
第二阶段，微处理器被引入到声发射仪中，开始形成模拟和数字电路混合的仪器，信号分析主要是对特征参数进行分析；
第三阶段，声发射仪在信号放大进入ADC之后全面数字化，除了特征参数外，还出现了声发射波形的分析手段；
第四阶段，声发射仪器开始PCI及USB总线化，ADC的采样精度和采样率得以大幅提高，除了特征参数和波形外，还存储了包含全部原始信息的波形流信号。仅仅是由于总线带宽限制而无法获得多通道的全部波形流文件；
第五阶段，声发射仪开始使用PCIE总线，第四代仪器存在的总线带宽瓶颈被打破，除了特征参数和声发射波形外，原始的波形流文件也得以全部实时传输与保存。
声发射仪作为一种典型的虚拟仪器，随着计算机总线技术的发展而提高也是必然的趋势。