Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Бесплатно Личный кабинет — избранное и расчёты ★ Регистрация →
Новинка Симуляторы и тренажёры — ЧПУ, допуски, ПИД Попробовать →
Правовая информация →

INNER
Контакты

Что такое акустико-эмиссионный контроль

  • 05.06.2026
  • Инженерные термины и определения

Акустико-эмиссионный контроль (АЭ-контроль) — это метод неразрушающего контроля, при котором регистрируют упругие волны, излучаемые материалом при развитии дефектов под нагрузкой. В отличие от ультразвукового контроля, метод акустической эмиссии пассивный: источником сигнала служит сам дефект. Применяется для диагностики сосудов давления, трубопроводов и резервуаров в процессе нагружения.

Что такое акустико-эмиссионный контроль

Акустико-эмиссионный контроль — пассивный метод НК, основанный на регистрации волн напряжений, возникающих при локальной перестройке структуры твёрдого тела. Источниками таких волн служат развивающиеся трещины, пластические сдвиги, расслоения, коррозионные процессы и течи. Энергия упругих волн преобразуется пьезоэлектрическими датчиками в электрический сигнал и обрабатывается АЭ-системой.

Метод регламентируется в РФ ГОСТ Р 52727-2007 «Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика» и ГОСТ 27655-88 «Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения». Классификация метода — по ГОСТ Р 56542-2019 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов».

Главное отличие акустической эмиссии от других методов НК — обнаружение только активных (растущих) дефектов. Метод не реагирует на статические несплошности и поэтому идеален для оценки остаточного ресурса объектов под давлением.

Принцип работы метода акустической эмиссии

В основе АЭ-контроля лежит явление высвобождения энергии при микроскопических смещениях в материале. Волна напряжений распространяется во все стороны от источника, достигает поверхности и регистрируется датчиком. По задержке прихода сигнала на несколько датчиков рассчитывается местоположение источника.

Регистрируемые параметры АЭ-сигнала

  • Амплитуда — пиковое значение сигнала, обычно в дБ относительно 1 мкВ на входе предусилителя
  • Длительность импульса — время между первым и последним превышением порога
  • Время нарастания — от первого пересечения порога до максимума
  • Энергия — интеграл квадрата амплитуды по времени
  • Число выбросов (счёт) — количество пересечений установленного порога
  • Частотный спектр — распределение энергии по частотам в диапазоне 20 кГц – 2 МГц

Эффект Кайзера и коэффициент Фелисити

Эффект Кайзера — отсутствие сигнала акустической эмиссии при повторном нагружении до уровня, не превышающего ранее достигнутый максимум. Нарушение этого эффекта при повторе цикла свидетельствует о наличии активных дефектов. Количественной оценкой служит коэффициент Фелисити: отношение нагрузки начала АЭ при повторном нагружении к максимальной предыдущей. Значения ниже 0,95 указывают на критическую дефектность.

Виды и классификация акустико-эмиссионного контроля

По охвату объекта

  • Интегральный (глобальный) контроль — одновременная диагностика всего объекта несколькими датчиками
  • Локальный контроль — обследование отдельной зоны с известным расположением подозрительной области

По схеме локации источника

Локация делится на зонную (определение зоны с одним датчиком), линейную (двумя датчиками — для труб и протяжённых конструкций), планарную (тремя и более датчиками для оболочек) и пространственную для объёмных конструкций.

По нагружающему воздействию

При диагностике сосудов давления применяется гидравлическое или пневматическое нагружение до уровня 1,05–1,25 от рабочего давления. Программа нагружения включает ступени с выдержкой для накопления данных и оценки активности АЭ.

Применение акустико-эмиссионного контроля

Основные объекты контроля

  • Сосуды и аппараты, работающие под давлением (ёмкости, реакторы, ресиверы)
  • Магистральные и технологические трубопроводы
  • Резервуары для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов
  • Котлы и парогенераторы
  • Краны мостовые, козловые, портальные
  • Мостовые конструкции и пролётные строения
  • Композитные конструкции в аэрокосмической отрасли
  • Объекты атомной энергетики (контроль элементов реакторного контура)

Регистрация течей

Истечение жидкости или газа через сквозной дефект создаёт непрерывный шум в диапазоне 20–500 кГц. Метод позволяет обнаруживать утечки с расходом от 10−6 м³/с при оптимальных условиях.

Преимущества и недостатки метода

ПреимуществаОграничения
Контроль всего объёма за одно нагружениеТребует обязательного нагружения объекта
Обнаружение только активных, опасных дефектовВысокая чувствительность к фоновым шумам
Дистанционный контроль без сканированияЗатухание сигнала ограничивает зону действия датчика
Применим к объектам сложной формыНе определяет точный тип и размер дефекта
Возможность мониторинга в реальном времениТребует высокой квалификации оператора
Не нуждается в подготовке поверхностиРегистрирует только развивающиеся несплошности

Оборудование и технология АЭ-диагностики

Преобразователи акустической эмиссии

Используются пьезоэлектрические преобразователи на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС). Различают резонансные (узкополосные с пиком 100–500 кГц) и широкополосные датчики. Контактная связь обеспечивается акустическим гелем, пастой или эпоксидным клеем. Калибровка датчиков проводится источником Су-Нильсена — изломом грифеля карандаша диаметром 0,5 мм по ГОСТ Р ИСО 12716 / ASTM E976.

Многоканальные АЭ-системы

Современные комплексы имеют от 4 до 128 каналов с предусилителями (коэффициент усиления 40 дБ), полосовыми фильтрами и АЦП с частотой дискретизации до 10 МГц. Программное обеспечение выполняет в реальном времени локацию источников, кластеризацию событий и оценку степени опасности дефектов.

Подготовка и проведение испытаний

  1. Установка датчиков по схеме локации с шагом 1–5 м в зависимости от затухания
  2. Проверка чувствительности источником Су-Нильсена
  3. Регистрация фонового уровня шума
  4. Ступенчатое нагружение объекта с регистрацией АЭ-сигналов
  5. Анализ данных и классификация источников по 4 классам опасности

Частые вопросы

Чем АЭ-контроль отличается от ультразвукового?
УЗК — активный метод: прибор сам излучает волну и принимает отражение. АЭ — пассивный: датчик регистрирует волны, излучаемые самим дефектом при нагружении. УЗК находит любые дефекты, АЭ — только активные.
В каком частотном диапазоне работает АЭ?
Рабочий диапазон большинства систем — от 20 кГц до 2 МГц. Для металлических сосудов давления оптимальна полоса 100–300 кГц, для композитов и бетона — 30–150 кГц.
Что такое классы опасности источников АЭ?
По ГОСТ Р 52727-2007 источники делятся на 4 класса: I — пассивный, II — активный, III — критически активный, IV — катастрофически активный. Класс определяется по активности, амплитудно-частотным параметрам и поведению при повышении нагрузки.
Что такое источник Су-Нильсена?
Стандартный имитатор АЭ-сигнала — излом грифеля карандаша 2H диаметром 0,5 мм при выдвижении 3 мм под углом 30° к поверхности. Применяется для проверки работоспособности датчиков и калибровки чувствительности.
Можно ли использовать АЭ без нагружения объекта?
В классической диагностической схеме — нет, дефекты не излучают волны без приложенного напряжения. Однако существует мониторинг АЭ при штатной эксплуатации объекта, когда рабочие нагрузки сами выступают нагружающим фактором.

Акустико-эмиссионный контроль — мощный инструмент технической диагностики, позволяющий оценить состояние крупногабаритных объектов за одно нагружение и обнаружить именно опасные растущие дефекты. Метод незаменим при освидетельствовании сосудов под давлением, резервуаров и трубопроводов, где невозможно сплошное сканирование традиционными методами. Грамотное применение АЭ-контроля повышает безопасность эксплуатации и обоснованно продлевает ресурс ответственного оборудования.

Материал носит ознакомительный и образовательный характер. Автор не несёт ответственности за результаты применения изложенных сведений в производственной практике; при разработке конкретных технологических процессов следует руководствоваться действующими стандартами и технической документацией.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.