聲發(fā)射傳感器結(jié)構(gòu)和特性

（1）聲發(fā)射傳感器一般由殼體、保護膜、壓電元件、阻尼塊、連接導(dǎo)線及高頻插座組成。壓電元件通常采用鋯鈦酸鉛、鈦酸鋇和鈮酸鋰等。根據(jù)不同的檢測目的和環(huán)境采用不同結(jié)構(gòu)和性能的傳感器。其中，諧振式高靈敏度傳感器是聲發(fā)射檢測中使用最多的一種。單端諧振式傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，將壓電元件的負電極面用導(dǎo)電膠粘貼在底座上，另一面焊出一根很細的引線與高頻插座的芯線連接，外殼接地。

（2）聲發(fā)射傳感器的轉(zhuǎn)換系數(shù)和靈敏度
傳感器的輸入端作用是力、位移或者速度，輸出則為電壓?？梢哉J為力、位移或者速度轉(zhuǎn)化為電壓的整個系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。在分析線性系統(tǒng)時，并不關(guān)心系統(tǒng)內(nèi)部的各種不同的結(jié)構(gòu)情況，而是要研究激勵和響應(yīng)同系統(tǒng)本身特性之間的聯(lián)系。

（3）聲發(fā)射傳感器的分類及用途
傳感器是聲發(fā)射檢測系統(tǒng)的重要部分，是影響系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵因素。傳感器設(shè)計不合理，可使實際接收的信號和希望接收到的聲發(fā)射信號有較大差別，直接影像采集到的數(shù)據(jù)真實度和數(shù)據(jù)處理結(jié)果。在聲發(fā)射檢測中，大多使用的是諧振式傳感器和寬帶響應(yīng)的傳感器。目前，常使用聲發(fā)射傳感器的主要類型如下：

1）諧振式傳感器，是應(yīng)用最多的一種高靈敏度傳感器；
2）寬頻帶傳感器，通常由多個不同厚度的壓電元件組成，或采用凹球面形與楔形壓電元件達到寬頻帶的目的，但檢測靈敏度比諧振式傳感器會降低；
3）高溫傳感器，適用于-20℃到600℃的聲發(fā)射檢測，通常用鈮酸鋰或鈦酸鉛陶瓷制成；
4）差動傳感器，由兩只正負極差接的壓電元件組成，輸出相應(yīng)的差動信號，信號因迭加而增大，可提高檢測信號的信噪比；
5）此外還有微型傳感器、本安防爆型傳感器等。

       就聲發(fā)射源定位而言，實際運用中大量遇到的式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的金屬材料（如壓力容器等），這類材料的各向異性較小，聲波衰減系數(shù)也小，頻帶范圍大多是25KHz～750KHz，因此選用諧振式傳感器比較合適。金屬材料和其他應(yīng)用場合常使用中心頻率150KHz的諧振式窄帶傳感器來測量工程材料的聲發(fā)射信號。窄帶諧振式傳感器靈敏度較高并有很高的信噪比，價格便宜，規(guī)格多，如在知道聲源傳播基本特性、想獲取某一頻帶范圍的聲發(fā)射信號來進行處理或想提高系統(tǒng)靈敏度，選擇合適型號的諧振式傳感器比較好，如聲源定位。應(yīng)當(dāng)指出所謂諧振式窄帶傳感器并不是只對某頻率信號敏感，而是對某頻帶敏感，其他頻帶信號靈敏度較低。