声发射监测系统应包括传感器、前置放大器、系统主机、显示和存储等单元。监测系统的性能应 录A的要求

图2为典型的监测声发射数据采集系统示意图。通常连接在被监测设备上的传感器依次与前置放 大器、数据采集系统相连，有些声发射传感器包含内置前置放大器。系统可以是固定式、半固定式或便 携式

暖通标准规范范本7.3设备的维护和校准

仪器使用单位应制定校准作业指导书，对设备进行周期性维护、检查和校准，以保证仪器功能，校准 结果应有相应记录和报告。 在现场进行监测时，如怀疑设备的结果，应对设备进行功能检查和调整，并对每次维护检查的结果 进行记录。 声发射传感器、前置放大器和系统主机每年应至少进行一次校准。声发射传感器的校准按 GB/T19800和GB/T19801的要求进行，其他部件的校准按仪器制造商规定的方法进行，其结果不得 低于附录A的要求。

8.1通用监测工艺规程

从事声发射监测的单位应按本部分的要求制定通用声发射监测工艺规程，其内容应至少包括如下 要素： a) 适用范围； b) 引用标准、法规； c) 实施人员资格； d) 监测仪器设备：耦合剂、传感器、传感器夹具、信号线、前置放大器、电缆线、仪器主机、监测数据 采集和分析软件等； e) 被监测设备与部件的信息：名称、类型、编号、结构形式、尺寸、安装地点、设计与运行参数； f) 传感器安装位置及传感器安装方式； g) 运行工况和监测时机； h) 灵敏度测量； i) 监测过程和数据分析解释； j) 监测结果的评定；

k）监测记录、报告和资料存档 1）编制、审核和批准人员； m）编制日期。

8.2监测作业指导书或工艺卡

对于每个被监测部件或每套被监测设备，应按照8.1的要求制定声发射监测作业指导书或工艺

资料审查应包括下列内容： a）被监测件制造文件资料：产品合格证、质量证明文件、峻工图等，充分了解被监测设备的结构、 运动和工作模式等； 6 被监测件运行记录资料：日常维护保养记录、开停车情况、运行参数、载荷变化情况以及运行中 出现的异常情况等； c）检验资料：历次检验与监测报告、失效故障的历史、以往的声发射数据； d）其他资料：修理和改造的文件资料等

应找出所有可能出现的噪声源，如电磁干扰、空气噪声、运行背景噪声和机械背景噪声等，应设法尽 可能排除这些噪声源。

9.1.3实施条件确定

根据设备的类型和实际运转工况确定设备的运

9.1.4监测作业指导书或工艺卡的编制

对于每个监测部件或每套被监测设备，应根据使用的仪器和现场实际情况，按照通用监测工艺规程 赢制声发射监测作业指导书或工艺卡，确定声发射传感器安装的部位和表面条件，同时对被监测设备进 行测绘，对监测部位进行编号，画出被监测设备结构示意图。在不影响监测的情况下，传感器应安装在 尽可能靠近转动部件的部位

基线数据主要用于与后续的测量值进行比较对比以发现被监测对象的变化。基线数据的确定应准 确规定游乐设施的初始稳定工况，基线数据宜在设备正常运行状态下获取。对于有多个运行工况的设 备，应对每种工况建立基线。 对于新的和大修后的设备，通常会观测到在运行的前几天或几周内测量值的变化，因此，在采集基 线数据之前，应规定磨合时间

对于已经运行相当长时间的设备且 它的基线可以作为设备趋稳的参考点。

传感器的安装应满足如下要求： a）按照示意图确定的传感器安装部位安装传感器； b）对传感器的安装部位进行表面处理，便其表面平整并露出金属光泽，如表面有光滑致密的保护 层，也可予以保留，但应测量保护层对声发射信号的衰减； c） 在传感器的安装部位涂上耦合剂，耦合剂应采用声耦合性能良好的材料，推荐采用真空脂、凡 士林、黄油等材料，选用耦合剂的使用温度等级应与被检件表面温度相匹配； d) 将传感器压在确定的安装部位，使传感器与安装部位接触面达到良好的声耦合状态； e) 采用磁夹具或其他方式将传感器牢固固定在安装部位，并保持传感器和固定装置的绝缘； f 特殊情况下，应采用传感器列阵

9.4声发射监测系统的调试

将已安装的传感器与前置放大器和系统主机用电缆线连接，开机预热至系统稳定工作状态，对声 监测系统进行初步工作参数设置和系统调试

用模拟源来测试监测灵敏度和校准定位。 模拟源应能重复发出弹性波。可以采用声发射信号发生 器作为模拟源，也可以采用$0.3mm、硬度为2H或0.5mm、硬度为HB的铅笔芯折断信号作为模拟 原。铅芯伸出长度约为2.5mm，与传感器安装部位表面的夹角为30°左右，在距传感器中心 100士5）mm处折断。其响应幅度值应取

9.4.3通道灵敏度测试

在监测开始之前和结束之后应进行通道灵敏度的测试。应对每一个通道进行模拟源声发射幅度值 响应测试，每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度值之差应不大于士3dB。如系统主机有自动 传感器测试功能，监测结束后可采用该功能进行通道灵敏度测试。

9.4.4背景噪声测量

对整个监测系统进行背景噪声测量，测量时间应不少手5min。如果背景噪声接近或天于游牙 行时的声发射信号强度，应设法消除背 的干扰，否则不宜进行声发射监测

9.5.1被监测设备的加载

在空载条件下，被监测设备按其运行方式正常运转，运行时间应保证获取足够的声发射数据。 声发射监测应在设备启动运行转速达到正常运转速度后开始进行。连续标记至少10个运转周期， 并且保证设备连续运转一周。如设备具有不同转速、不同转向等多种工况，应在设备实际运转的每一种 工况下分别测试。

监测应在环境条件许可时进行，如存在影响监测结果的因素应设法排除后进行监测。 监测过程中，应注意下列因素可能产生影响监测结果的噪声： a）外部机械振动； b）构件的移动或碰撞； c）电磁干扰； d）风、雨、冰霍等的干扰； e）气动、液压件的泄漏等。 监测过程中如遇到强噪声干扰，应停止运行并暂停监测，排除强噪声干扰后再进行监测

5.3监测数据采集与过

监测数据应至少采集附录A中规定的参数，并能够采集声发射信号波形、 监测时应观察声发射有效值电压和（或）能量随时间的变化趋势

9.5.4监测数据分析

从监测数据中标识出监测过程中出现的噪声数据，并在监测记录中注明。 利用软件滤波或数据图形显示分析的方法，从监测数据中分离出非相关声发射信号，并在监测记录 中注明

监测记录的主要内容至少包括第13章列出的内容，监测记录和数据应在设备全生命周期内予以 保存。

10监测结果评价与分级

监测结果的等级根据声发射数据得到的监测曲线的平均值与基线数据的比值K来评价。 监测结果的分级按表2进行。表2中的a、b、c值应由试验来确定，表3是以滚动轴承为例的 件采用不同程度故障曲线的平均值与无故障数据（基线数据）的比值划分监测结果等级的推荐值

表2监测结果的等级划分

监测结果评级为Ⅱ级的，可根据被检部件的使用情况缩短监测周期 监测结果评级为血级的，应大幅缩短监测周期并根据实际情况确定是否需要验证。 监测结果评级为IV级的，应立即停止设备的运行，拆卸转动部件，采用其他检测方法进行验证。 监测结果评级的验证应按GB/T34370.1～GB/T34370.6所规定的检测方法进行表面和（或）内部 缺陷检测

应根据设备的新旧程度、运行状况和上一次监测结果确定下一次监测时间间隔，首次监测后一般不 超过12个月应再次监测。测量间隔的调整用于掌握故障发生征兆以及预期故障的劣化速度和行为，目 的在于准确预报故障。

11.2声发射信号判读

数据分析的主要目的是将声发射测量结果和运行状态联系起来，测量或监测任何偏离基线的偏差， 以帮助识别设备的状态。 由声发射评价设备运行状态所采用的准则至少包括： a）声发射信号强度随时间的延续持续增大； b) 稳态运行期间异常的声发射信号； c）在故障重复频率出现幅值调制信号

典型的故障诊断可遵循如下步骤： a 将监测曲线与基线数据比对，分析曲线变化的趋势与特征，结合转动部件的运转参数，诊断故 障发生部位； b) 提取监测曲线相对基线数据明显变化的声发射信号波形，分析其频谱特性，诊断故障类型； 发布报告。

修策略应依据验证后的声发射评估结果进行设置

应按监测工艺规程的要求记录监测数据或信息，至少应包括13.2中所列的内容，并按相关法规、标 准和（或）合同要求保存所有记录。 监测时如遇不可排除因素的噪声干扰，如人为干扰、风、雨和泄漏等，应如实记录，并在监测结果中 注明。

附录A （规范性附录） 声发射系统性能要求

传感器的响应频率推荐在60kHz～300kHz范围内，其灵敏度不小于60dB[表面波声场校准，相 对于1V/（m·s）]或一77dB［纵波声场校准，相对于1V/μbar]。当选用其他频带范围内的传感器 时，应考虑灵敏度的变化，以确保所选频带范围内有足够的接收灵敏度。应能屏蔽无线电波或电磁噪声 干扰。传感器在响应频率和工作温度范围内灵敏度变化应不大于3dB。传感器与被检件表面之间应 保持电绝缘。

传感器到前置放大器之间的信号电缆长度应不超过2m电梯标准规范范本，且能够屏蔽电磁干扰。

前置放大器到系统主机之间的信号电缆应能屏蔽电磁噪声干扰。信号电缆衰减损失应小于 dB/30m。信号电缆长度不宜超过150m

耦合剂应能在试验期间内保持良好的声耦合效果。应根据设备壁温选用无气泡、黏度适宜的耦合 剂。可选用真空脂、凡士林及黄油

前置放大器短路噪声有效值电压不大于7=V。在工作频率和工作温度范围内，前置放大器的频率 响应变化不超过3dB。前置放大器的频率响应应与传感器的频率响应相匹配，其增益应与系统主机的 增益设置相匹配，通常为40dB或34dB。如果前置放大器采用差分电路其共模噪声抑制应不低于 40dB。

放置在前置放大器和系统主机处理器内的滤波器的频率响应应与传感器的频率响应相匹配。

包括到达时间、门槛、幅度、振铃计数、能量、上升时间、持续时间、撞击数、有效值电压）垫圈标准，至少具备一个

括到达时间、门槛、幅度、振铃计数、能量、上升时间、持续时间、撞击数、有效值电压），至少具备

通道采集波形，宜具有接收和记录载荷、温度等外部电信号的功能。 A.7.2各个通道的独立采样频率应不低于传感器响应频率中心点频率的10倍。 A.7.3门槛精度应控制在士1dB的范围内。 A.7.4声发射信号计数测量值的精度应在士5%范围内。 A.7.5从信号撞击开始算起10s之内，声发射系统对每个通道在采集、处理、记录和显示过程中应具有 处理不少于每秒10个声发射撞击信号的能力。当出现大量数据以致发生堵塞情况，系统应能发出报警 信号。 A.7.6峰值幅度测量值的精度应在土2dB范围内，同时满足信号不失真的动态范围不低于65dB。 A.7.7有效值电压和能量测量值的精度应在土5%范围内。 A.7.8时差定位声发射监测系统，每个通道的上升时间、持续时间和到达时间的分辨率应不大于 0.25us，精度应在士1us范围内，各通道之间的误差应不大于平均值的士3μs。 A.7.9系统测量外接参数电压值的精度应不低于满量程的2%。 A.7.10声发射采集软件应能实时显示声发射信号的参数、声发射信号参数之间和参数随压力或时间 的关联图，以及声发射定位源的线定位和平面定位图，实时显示的滞后时间应不超过5S。 A.7.11声发射分析软件应能回放原始声发射监测数据，并能根据重新设定的条件对声发射监测数据 进行滤波、定位、关联和识别等分析处理