1.2声音和振动测量

为了监控工业设备的运行和操作行为，特别是振动和声发射分析被用作非破坏性测试方法。除了过早故障和损坏探测的制造工艺制成更安全，生产率和机器的可用性增加，并且提高了过程的质量。在不干预正在进行的过程的情况下，可以使用振动和声发射测量来证明设备的损坏和不利的操作条件。机械振动控制的最新技术是在时域中形成统计特性，例如RMS和振动信号的最大值。它们与预设极限值的比较和趋势行为的观察用于检测增加的磨损或操作行为的变化。频谱特性允许振动信号中包含的信息被分解为频率，幅度和相位。它们使得能够个别能量含量的频率选择性的描述或通过特殊短时频率分析（SFFT-短时快速傅立叶变换）和小波分析确定短暂脉冲状的信号中出现的内容。在相关分析的帮助下，可以使用不同振动信号的公共信号分量来定位信号源。倒谱特征量化了光谱数据中包含的周期信号分量[4,5,6]。

声发射传感器显示出与加速度计不同的行为。 加速度计的线性工作范围低于其谐振频率高达180 kHz。 它们的输出信号与安装位置的振动强度成比例。 相比之下，声发射传感器在其谐振范围内工作，因此在大约50 kHz至2 MHz的频率范围内非常灵敏。 当加速度计捕获测量位置或组件本身的振动时，声发射传感器在超声波范围内更灵敏，以检测由位错的裂缝，冲击，腐蚀或迁移产生的声音发射。 在结构上应用多个声发射拾音器使得可以根据声音的传播时间差来计算激励的原点，直到达到各种传感器[7,8,9,10,11]。

瞬态，瞬态声发射事件由释放的弹性能量产生。 对于平坦表面，弹性波的波前从源开始以同心圆传播，并且可以由几个传感器检测。 当在材料中扩散时，波浪会减弱并受到阻尼。 声波的最大范围取决于材料属性，测试对象的几何形状和测试对象的环境。 对于金属表面，几米后仍可检测到波浪

图2显示了颗粒的影响，声波的产生以及声发射传感器对声发射的检测和定位。位于要被去除的表面上的四个传感器的时间信号显示在图的右半部分中，由此可以定位它们的传输时间差。要在平面中定位事件，至少需要三个传感器，其位置必须是已知的。在每个事件的基础上，必须检查是否可能与先前或后续事件相关的合理位置。额外的传感器增加了正确定位的可能性。基于传感器2至4的传输时间差，可以确定每两个传感器的相同运行时间差异的双曲线，在左侧的图像中示为2-3,4-3和2-4。具有相等成熟度差异的双曲线的交集是触发事件的位置。为清楚起见，此处未考虑传感器1。