ICS 19.100 N 77 JB 中华人民共和国机械行业标准 JB/T82831999 声发射检测仪器性能测试方法 Methods for testing the operating characteristics of acoustic emission instrumentation 1999-08-06发布 2000-01-01实施 国家机械工业局 发布 JB/T8283—1999 前 言 本标准是对JB/T8283--95《声发射检测仪器的性能测试方法》的修订。修订时，按GB/T1《标准化工 作导则》系列标准的规定对原标准进行了修改。 本标准与JB/T8283-95在以下主要技术内容上有所改变： 1.增加了第1章“范围”、第2章“引用标准”； 2.将引用的术语标准ZBY033—82改为新版本JB/T7406.2—1994。 本标准自实施之日起，代替JB/T8283一95。 本标准的附录A为提示的附录。 本标准由全国试验机标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：长春试验机研究所。 本标准主要起草人：郑淑清、郭永祥。 本标准于1987年5月以国家标准编号GB7719一87首次发布，于1992年11月经国家技术监督局清 理整顿后调整为推荐性机械行业标准，于1996年4月经机械工业部按行业标准重新编号为JB/T 8283--95并发布，同时废止了原国家标准编号。 中华人民共和国机械行业标准 声发射检测仪器性能测试方法 JB/T8283--1999 代替JB/T8283-95 Methods for testing the operating characteristics of acousticemissioninstrumentation 1范围 本标准规定了声发射检测仪器的性能测试方法，适用于声发射检测装置的前置放大器、主放大器、振 幅鉴别器等部分的性能测试。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为 有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 JB/T7406.2-1994试验机术语无损检测仪器 3术语 本标准所用的术语除引用JB/T7406.2外，还使用了下列术语： 3.1门槛电压 振幅鉴别器的一个电压电平，用以鉴别比此电平大的信号。 3.2仪器死时间 随一个声发射事件之后产生的时间间隔，在此时间内仪器不能进行所规定的工作。 仪器死时间包括过载恢复时间和延迟时间。 3.3过载恢复时间 由于声发射事件振幅超过仪器的线性工作范围，在仪器中引起非线性电压或电流的时间间隔。 3.4延时间 仪器在检测到的声发射事件结束之后人为设置的时间间隔，在此时间内不允许接收新事件。 3.5信号过载点 当信号超过放大器线性工作范围时，输出信号振幅与输人信号振幅的比和在线性工作范围内所得到 的输出与输人的比相差3dB的点。 3.6动态范围 仪器所规定的最大信号电平与其噪声电平之比。 4测试条件及测试用仪器设备 4.1测试环境条件 测试的环境条件：温度为20℃±2℃，相对湿度为45%~75%，大气压强为86kPa~106kPa。在测试 中不产生疑义时，可在温度为10℃~30℃的条件下进行。 在测试报告中应写明测试时的条件 国家机械工业局1999-08-06批准 2000-01~01实施 JB/T82831999 4.2电缆线 采用与被测仪器配套的电缆线，所有参数的测试都采用此电缆线。 4.3主要测试设备及其技术要求 4.3.1主要测试设备见表1。这些设备的主要技术要求不应低于附录A(提示的附录)的规定。 表1 名 称 备 注 序 标准衰减器 见附录A 信号发生器 见附录A 2 双线示波器 见附录A 3 有效值电压表 见附录A 4 脉冲调制信号发生器 见附录A 4.3.2所用测试仪器应经过定期检验并在有效期内。 4.3.3所用测试仪器在接人时，对被测量的影响应该是觉察不到的，或者是可以计算出来的。原则上，用 此仪器测量时，测量中所产生的误差对于被测仪器的误差来讲可以忽略不计。 5测试项目与测试方法 5.1频带宽度 5.1.1测试设备 信号发生器； a) b) 示波器； c) 有效值电压表； d) 标准衰减器。 5.1.2 测试步骤 5.1.2.1 测试设备的连接方法如图1。 Uos4 信号发生器 标准衰减器 被测仅器 示波器 Uo,t 有效值电压表 注：测试仪器要求阻抗匹配。 图1 5.1.2.2标准衰减器调至零或适当位置。 5.1.2.3由信号发生器输入信号，在输出端用示波器观察输出波形，并用有效值电压表测输出电压。 5.1.2.4保持输人信号幅度不变，改变输人信号频率，使输出电压幅度达到最大值Ux。 5.1.2.5调节输入信号频率，读取输出电压幅度为Um的70.7%时所对应的信号频率f和f，则-3dB 频带宽度按公式（1)计算： 2 JB/T82831999 Af=f-f: ·(1) 式中：△f频带宽度，kHz; f高频截止频率，kHz; ff—低频截止频率,kHz。 5.2倍频程衰减 5.2.1测试设备同5.1.1。 5.2.2测试步骤 5.2.2.1测试设备的连接方法如图1。 5.2.2.2调节信号发生器，使输入信号频率为中心频率f。，此时读取所对应的输出电压值Uat。。按 公式(2)计算： (fH+ft) ·(2) 式中：f。中心频率,kHz。 5.2.2.3调节输人信号频率至高频截止频率f的2倍频和低频截止频率f，的1/2倍频，分别读取所 对应的输出电压值U。，则倍频程衰减按公式(3)计算： U. (3) 式中：K,倍频程衰减,dB。 5.3增益 5.3.1测试设备同5.1.1。 5.3.2测试步骤 5.3.2.1测试设备的连接方法如图1。 5.3.2.2调节信号发生器的频率至仪器额定带宽的几何平均频率，按公式（4)计算： fu=(ft-fh): (4) 式中：f一一几何平均频率，kHz。 5.3.2.3将转换开关S打到“1"位置，输人信号幅度调到仪器的动态范围内，用有效值电压表测其输人 电压为U。 5.3.2.4将转换开关S转到“2"位置，调节标准衰减器，使有效值电压表指示值Ut等于U，则标准衰 减器的调节量即为被测仪器的增益值： 5.3.2.5如无标准衰减器时，将转换开关S转到“2"位置后，测输出电压值U，可按公式（5)计算出被 测仪器的增益值： Uar ·(5) 式中： k—被测仪器增益，dB； Uo输出电压有效值,V; Uase 一输人电压有效值，V。 5.3.2.6如对5.3.2.5测出的结果有争议时，以5.3.2.4测出的结果为准。 5.4噪声 5.4.1测试设备 a）有效值电压表； b）示波器。 5.4.2测试步骤 5.4.2.1测试设备连接如图2。 5.4.2.2用有效值电压表读取输出电压有效值为Ut，则可按公式（6)计算噪声电平： 3 JB/T8283--1999 Ua Um= K 式中：U—噪声电平,μV; Uo——输出电压,μV; 一放大倍数。 5.5动态范围 5.5.1测试设备同5.1.1。 被测仪器 示波器 有效值电压表 图2 5.5.2测试步骤 5.5.2.1，测试设备连接如图1。 5.5.2.2调节信号发生器，使输入信号频率为被测仪器的几何平均频率f，用示波器观察输出波形。 5.5.2.3逐渐增加输人信号幅度，观察输出波形，至输出波形无明显畸变时为止。由有效值电压表读取 此时所对应的输出电压有效值为Ut，按公式(7)计算出动态范围： U. D = 20 log ·(7) 6U. 、PP 式中： D一一用分贝表示的动态范围，dB； U otip 一输出电压峰-峰值，V； Um理 -输出噪声电平峰峰值，V。 注：输出电压峰一蜂值和输出噪声电平峰-蜂值由有效值换算。 5.6过载恢复时间 5.6.1测试设备 a) 脉冲调制信号发生器； b）双线示波器。 5.6.2测试步骤 5.6.2.1测试设备连接如图3。 U 被测仪器 双线示波器 信号发生器 图3 5.6.2.2脉冲调制信号发生器的被调制信号频率调到几何平均频率和低频截止频率之间，使调制脉冲 持续时间大到不影响过载恢复时间的测量，振幅为信号过载点的10倍，调制脉冲间隔时间大于过载恢复 时间。 5.6.2.3观察示波器输出波形，记录从输出信号开始畸变至消失为止的时间，即为过载恢复时间，如图 4所示。 4 JB/T8283 -1999 T-调制脉冲持续时间；T-调制脉冲间隔时间；T-过载恢复时间；f-被调制信号额率 图4 5.7输入阻抗 5.7.1 测试设备 a) 信号发生器； 双线示波器； c） 有效值电压表； d) 阻抗(电阻、电容)。 5.7.2测试步骤 5.7.2.1 测试设备连接如图5。 U: Ro Z或Rv CE ZA或Ra 信号发生器 被测仪器 有效值电压表 图5 5.7.2.2首先使Z=0调节信号发生器，使输人信号频率为被测仪器的几何平均频率，振幅在动态范围 之内，用有效值电压表测输出电压为Uαl。 5.7.2.3调节Z值，使被测仪器输出电压U为U的50%左右。 5.7.2.4用双线示波器测量Z，两端电压相对于Rw两端电压的相位差9。则此时的输入阻抗按公式 (8)计算： (8) Uo-Ua 5