Akustická emise (AE)

Signál AE má buď charakter spojitého šumu, kdy její amplituda po delší dobu neklesne pod určitou prahovou úroveň nebo je nespojitý a signál má charakter časově oddělených pulsů - hitů. Zdrojem spojité AE jsou mikromechanismy v procesu plastické deformace materiálu, technologické šumy při provozu zařízení, resp. vlnění emitované při úniku média z tlakových systémů. Zdrojem nespojité AE jsou především procesy probíhající při vzniku a rozvoji trhlin a korozní jevy, spojené s impulsním uvolněním akustické energie.

Největší předností metody AE je to, že indikuje pouze ty defekty, které jsou při daném namáhaní zařízení aktivní a jsou tedy nestabilní a nejnebezpečnější. Další výhodou oproti běžným diagnostickým metodám je to, že poskytuje globální informaci o stavu kontrolovaného zařízení. Na základě výsledků měření AE totiž lze detailní defektoskopické kontroly přednostně směrovat do míst detekovaných emisních zdrojů. Metoda AE se takto stává užitečným doplňkem běžných metod diagnostiky.

Nespojitá AE

Pojem naspojitá AE označuje fyzikální jev spojený s namáhanými materiály, když v nich vlivem mechanického, tepelného nebo jiného zatížení dochází k samovolnému uvolňování lokálně akumulované energie. Tato energie se ve formě elastických napěťových vln šíří od místa uvolnění na značné vzdálenosti. Tento jev je zvlášť výrazný v okolí různých nehomogenit, např. svarů nebo defektů, které se chovají jako koncentrátory napětí a kde proto úroveň AE obvykle převyšuje obvyklé hodnoty. Sledování celé konstrukce rozsáhlou sítí snímačů AE umožňuje odhalení míst se zvýšenou emisní aktivitou – emisních zdrojů. Na základě parametrů emisní zdroje je možné v místě zdroje posoudit stav porušení materiálu. Podezření na výskyt defektu může být potvrzeno nebo vyvráceno aplikací jiných diagnostických metod, které se přednostně nasměrují do míst detekovaných emisních zdrojů.

Hodnocení AE vychází z porovnání registrovaných průběhů parametrů AE s průběhy zatěžovaných veličin (tlak, teplota apod.). důležitým hodnotícím kritériem je i ověření Kaiserova efektu. Při opakovaném zatěžování tělesa bez defektů je možné tento efekt charakterizovat nepřítomností AE až do úrovně předcházejícího zatížení. Neplatnost Kaiserova efektu může znamenat přítomnost defektu v materiálu. Emisní zdroje jsou dále charakterizovány statisticky, souborem parametrů emisních událostí, na základě kterých se definují neaktivní, aktivní nebo kriticky aktivní emisní zdroje. Možnosti analýzy AE značně rozšiřuje digitální zpracování, kdy je možno zaznamenávat vzorkované záznamy celých emisních signálů. Tento přístup umožňuje v některých případech i identifikace mechanizmu v yvolávajícího danou AE.

Spojitá AE

Další oblastí využití AE je kontinuální provozní monitorování takových zařízení, u kterých lze v důsledku neustálého namáhání předpokládat výskyt různých defektů (např. monitorování netěsností tlakových systémů, sledování opotřebování nástrojů a součástí strojů, apod.). V těchto případech vychází indikace vzniklé vady z analýzy trendů provozního šumu a parametrů emisních událostí převyšujících běžné šumové pozadí. Pomocí různých technik lze pomocí sledování amplitudového útlumu signálu na nádobě lokalizovat místo úniku média.