JPH01212354A - Acoustic emission sensor and acoustic emission measuring apparatus using the same - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a plurality of AE outputs from one AE sensor, by arranging an acoustic emission AE converter element in one housing and arranging a plurality of output terminals for taking out the conversion output of said AE converter element. CONSTITUTION:An AE converter element 4 is arranged to the bottom surface part of a housing 2 and a plurality of output terminals 81-8N and 91-9N are arranged on the output side of the element 4 through a plurality of amplifiers 61-6N also used as impedance converter elements. This AE sensor is arranged at a desired measuring point to make it possible to take out a plurality of independent AE outputs. Further, when a plurality of AE converter elements are arranged so as to be superposed at one place in the housing 2 or so as to be scattered and the outputs of the respective elements are indivisually taken out of the output terminals 81-8N, 91-9N, measuring accuracy can be enhanced. When the sensors are arranged in plural lines and plural rows and the output terminals 81, 91 of each sensor are subjected to line connection to perform matrix connection such that output terminals 82, 92 are subjected to row connection, matrix outputs corresponding to the number of channels composed of the number of matrix are obtained and AE output processing can be performed by a reduced number of channels.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧電・電歪変換素子などからなるアコース
ティックエミッションセンサおよびアコースティックエ
ミッションセンサを用いたアコースティックエミッショ
ン計測装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an acoustic emission sensor including a piezoelectric/electrostrictive conversion element, and an acoustic emission measuring device using the acoustic emission sensor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、被計測対象物のアコースティックエミッション（
ＡＥ）のゾーン標定では、被計測対象物に複数の計測点
を設定し、各計測点に個別にセンサを設置してＡＥ波を
検出している。Conventionally, the acoustic emission of the object to be measured (
In the zone orientation of AE), a plurality of measurement points are set on the object to be measured, and a sensor is individually installed at each measurement point to detect the AE wave.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のＡＥセンサは、その内部に単一のＡＥ変換素子を
備え、単一の出力端子を以てＡＥ計測出力を得るもので
あった。A conventional AE sensor includes a single AE conversion element therein and obtains an AE measurement output using a single output terminal.

このため、ゾーン標定を行う場合、各ＡＥセンサを独立
して取り扱わなければならず、そのデータ処理やその装
置も複雑になるなどの欠点があった。For this reason, when performing zone orientation, each AE sensor must be handled independently, resulting in disadvantages such as complicated data processing and equipment.

そこで、この発明の一つの目的は、一つのアコースティ
ックエミッションセンサ（以下ＡＥセンサという）から
複数のＡＥ比出力得ることにあり、また、他の目的は、
このＡＥセンサを用いてマルチ出力処理を実現すること
にある。Therefore, one purpose of the present invention is to obtain a plurality of AE ratio outputs from one acoustic emission sensor (hereinafter referred to as AE sensor), and another purpose is to:
The object is to realize multi-output processing using this AE sensor.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明のＡＥセンサは、第１図に示すように、ハウジ
ング２にＡＥ変換素子４を設置するとともに、このＡＥ
変換素子４の変換出力を取り出す複数の出力端子８Ｉ〜
８Ｎ、９１〜９Ｍを設置したものである。As shown in FIG. 1, the AE sensor of the present invention includes an AE conversion element 4 installed in a housing 2, and the AE
A plurality of output terminals 8I~ for taking out the conversion output of the conversion element 4
8N and 91 to 9M were installed.

また、この発明のＡＥセンサは、第３図ないし第７図に
示すように、複数のＡＥ変換素子４．〜４Ｎを数点的ま
たは重合して設置したものである。Further, the AE sensor of the present invention includes a plurality of AE conversion elements 4. as shown in FIGS. 3 to 7. ~4N was installed at several points or by polymerization.

さらに、この発明のＡＥセンサは、１または複数のＡＥ
変換素子４１〜４Ｎの出力側に設定する出力端子８１〜
８．．９．〜９Ｎに応じて増幅手段（増幅器６１〜６．
）を設置したものである。Further, the AE sensor of the present invention includes one or more AE sensors.
Output terminals 81 to set on the output side of conversion elements 41 to 4N
8. ．． 9. ~9N, the amplification means (amplifiers 61 to 6.
) was installed.

そして、この発明のＡＥセンサを用いたＡＥ計測装置は
、第２図に示すように、ＡＥセンサ（ＡＥセンサＳ、〜
５３３）を複数行、複数列に配列接続し、各ＡＥセンサ
の出力を弁別する弁別手段（ＤＣＭ５１〜５６およびデ
コーダ１０）を設置したものである。As shown in FIG.
533) are arranged and connected in a plurality of rows and columns, and a discrimination means (DCMs 51 to 56 and a decoder 10) for discriminating the output of each AE sensor is installed.

〔作　　用〕[For production]

ハウジング２にＡＥ変換素子４の出力を取り出す複数の
出力端子８．〜８Ｎ、９１〜９Ｎを設置したので、単一
のＡＥセンサから独立した複数の出力が取り出される。A plurality of output terminals 8 for taking out the output of the AE conversion element 4 are provided in the housing 2. Since ~8N and 91~9N are installed, multiple independent outputs are taken out from a single AE sensor.

複数のＡＥ変換素子４１〜４Ｎを一つのハウジング２内
に設置すれば、一つの計測点からのＡＥ計測の信頼性を
高めることができる。By installing a plurality of AE conversion elements 41 to 4N in one housing 2, the reliability of AE measurement from one measurement point can be improved.

また、１または複数のＡＥ変換素子４Ｉ〜４Ｎを設置し
、その出力側に増幅手段（増幅器６１〜６、）を設置す
れば、ＡＥ比出力増幅して取り出し、または、他の装置
やＡＥセンサとの接続時にインピーダンスの影響を回避
することができる。In addition, if one or more AE conversion elements 4I to 4N are installed and an amplification means (amplifiers 61 to 6) is installed on the output side, the AE ratio output can be amplified and taken out, or used for other devices or AE sensors. It is possible to avoid the influence of impedance when connecting with

そして、このようなＡＥセンサを複数行、複数列にマト
リクス接続とし、各ＡＥセンサの出力を弁別する弁別手
段（ＤＣＭ５１〜５６、デコーダ１０）を以て取り出せ
ば、少ないチャネル数で多数の計測点の計測結果が得ら
れる。If such AE sensors are connected in a matrix in multiple rows and columns and extracted using a discrimination means (DCM 51 to 56, decoder 10) that discriminates the output of each AE sensor, it is possible to measure a large number of measurement points with a small number of channels. Get results.

〔実　施　例〕〔Example〕

第１図は、この発明のＡＥセンサの実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the AE sensor of the present invention.

このＡＥセンサには、一つのハウジング２の底面部にＡ
Ｅ変換素子４が設置されるとともに、このＡＥ変換素子
４の出力側に増幅手段としてインピーダンス変換素子を
兼ねる複数の増幅器６３．６□　・・・６Ｎを介して複
数の出力端子８Ｉ、８ｚ・・・８ＮおよびＬ　、９ｇ　
　・・・９Ｎが設置されている。This AE sensor has one A on the bottom of the housing 2.
An E conversion element 4 is installed, and on the output side of this AE conversion element 4, a plurality of output terminals 8I, 8z, .・8N and L, 9g
...9N is installed.

このように一つのハウジング２に単一のＡＥ変換素子４
を設置し、複数の出力端子８１〜８Ｍ、９１〜９）Ｉを
形成すれば、このＡＥセンサを所望の計測点に設置し、
独立した複数のＡＥ比出力各出力端子８１〜Ｂ、、９．
〜９、から取り出すことができる。In this way, a single AE conversion element 4 is provided in one housing 2.
, and form a plurality of output terminals 81 to 8M, 91 to 9)I, this AE sensor can be installed at a desired measurement point,
A plurality of independent AE ratio output terminals 81 to B, 9.
~9, can be taken out from.

次に、第２図は、このＡＥセンサを用いたＡＥ計測装置
の実施例を示す。Next, FIG. 2 shows an example of an AE measuring device using this AE sensor.

このＡＥ計測装置には、複数行および複数列にマトリク
ス接続する複数のＡＥセンサとして３行、３列にＡＥセ
ンサＳｌｌ、ＳＩ２・・・３３３が設置されたものであ
る。この場合、各ＡＥセンサＳｌｌ〜Ｓ２３の出力端子
８．．９．が行接続、出力端子８□、９□が列接続に用
いられて、マトリクス接続が行われている。In this AE measuring device, AE sensors Sll, SI2, . . . , 333 are installed in three rows and three columns as a plurality of AE sensors connected in a matrix in a plurality of rows and columns. In this case, the output terminals 8. of each AE sensor Sll to S23. ．． 9. are used for row connections, and output terminals 8□ and 9□ are used for column connections to form a matrix connection.

そして、ＡＥセンサＳＩ３、Ｓ２３．３３３の出力端子
９．から行田力、ＡＥセンサＳ３１、Ｓ　３’ｌ−３３
３の出力端子９□から列出力が取り出され、６チヤネル
のマトリクス出力が得られる。これら複数のマトリクス
出力からＡＥ比出力弁別する弁別手段として各ＡＥセン
サＳｌｌ”−’Ｓ３３の出力を弁別するディスクリミネ
ータ（Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ：　Ｄ　ＣＭ）　５
　＋、５□　・・・５．が設置され、各ＡＥ比出力（Ｉ
Ｉ、ＶＯ２・・・■。、が出力端子７１．７ｇ　　・・
・７６から得られて、各出力■。１〜■。６はデコーダ
１０に加えられ、そのデコード出力■。ＵＴが出力端子
１１から取り出される。And output terminal 9 of AE sensor SI3, S23.333. From Riki Gyoda, AE sensor S31, S 3'l-33
Column outputs are taken out from output terminal 9□ of No. 3, and 6-channel matrix outputs are obtained. A discriminator (D CM) 5 that discriminates the output of each AE sensor Sll''-'S33 as a discrimination means for discriminating the AE ratio output from these plurality of matrix outputs.
+, 5□ ...5. is installed, and each AE specific output (I
I, VO2...■. , is the output terminal 71.7g...
- Obtained from 76, each output ■. 1~■. 6 is applied to the decoder 10, and its decoded output ■. UT is taken out from output terminal 11.

このようなＡＥ計測装置を用いてゾーン標定を行う場合
について説明する。今、９箇所の計測点の中のＡＥセン
サ３２＋がＡＥ波を受信すると、チャネル■およびチャ
ネル■のＤＣＭ５ｚ、５ａがＡＥ出力■。２、Ｖｌ１４
を発生する。このＡＥ出力■。２、■。、はパルスで与
えられ、このパルスデータをデコーダｌＯでデコードす
ることにより、ＡＥセンサＳ２ＩがＡＥ波を受信したこ
とを表す出力■。ＵＴが得られる。A case will be described in which zone orientation is performed using such an AE measuring device. Now, when the AE sensor 32+ among the nine measurement points receives an AE wave, the DCMs 5z and 5a of channel ■ and channel ■ output AE ■. 2, Vl14
occurs. This AE output ■. 2.■. , is given as a pulse, and by decoding this pulse data with the decoder IO, an output ■ indicates that the AE sensor S2I has received an AE wave. UT is obtained.

このように９個のＡＥセンサＳ１１’＝３３３を用いて
６チヤネルのマトリクス出力を得て、その出力を弁別す
ることにより、ＡＥセンサＳＩＩ’＝Ｓ３３のＡＥ波受
信を特定することができる。In this way, by obtaining matrix outputs of 6 channels using the nine AE sensors S11'=333 and discriminating the outputs, it is possible to specify the AE wave reception of the AE sensor SII'=S33.

ＤＣＭ５Ｉ〜５６の出力をデコードするデコー汐゛１０
には、マイクロコンピュータなどを用いたデータ解析装
置を利用することができる。Decoder 10 decodes the output of DCM5I-56
For this purpose, a data analysis device using a microcomputer or the like can be used.

そして、第１図に示したＡＥセンサのように、ＡＥ変換
素子４の出力側に出力端子８．〜８８．９、〜９．４に
対応するインピーダンス変換素子としての増幅器６１〜
６Ｎを設置しておけば、マトリクス接続した場合の各Ａ
ＥセンサＳ　１１”３３１間のインピーダンスの影響を
回避し、信幀性の高いセンサ出力を得ることができる。As in the AE sensor shown in FIG. 1, an output terminal 8. is provided on the output side of the AE conversion element 4. Amplifier 61 as an impedance conversion element corresponding to ~88.9 and ~9.4 ~
If 6N is installed, each A when connected in a matrix
It is possible to avoid the influence of impedance between the E-sensors S11''331 and obtain highly reliable sensor outputs.

このＡＥ計測装置では、３行３列のＡＥセンサＳ、〜５
３３を用いたが、計測点に応じて複数行（Ｎ）、複数列
（Ｎ）に設定すればよく、行列数が多くなるに従ってチ
ャネル数は増加するが、ＡＥセンサ数に対する出力チャ
ネル数の増加比率は非常に少なく、行列数が多い程、効
率的なＡＥ計測が行われる特徴がある。In this AE measuring device, AE sensors S, ~5 in 3 rows and 3 columns
33 was used, but it is sufficient to set multiple rows (N) and multiple columns (N) according to the measurement points, and the number of channels increases as the number of rows and columns increases, but the number of output channels increases with respect to the number of AE sensors. The ratio is very small, and the larger the number of rows and columns, the more efficient AE measurement can be performed.

この発明のＡＥセンサは、第３図に示すように、複数の
ＡＥ変換素子４Ｉ、４□　・・・４Ｎをハウジング２内
の１箇所に重合して設置し、また、第４図に示すように
、複数のＡＥ変換素子４．〜４Ｍを散点的に設置して、
それぞれのＡＥ変換素子４、〜４８の出力を出力端子８
１〜８Ｎ１９．〜９Ｎから個別に取り出すようにしても
よい。As shown in FIG. 3, the AE sensor of the present invention has a plurality of AE conversion elements 4I, 4□, . , a plurality of AE conversion elements 4. ～4M was installed in scattered places,
The output of each AE conversion element 4, ~48 is output to the output terminal 8.
1-8N19. ~9N may be taken out individually.

このように複数のＡＥ変換素子４Ｉ〜４Ｎを用いれば、
ＡＥ波の計測精度を高めることができる。If a plurality of AE conversion elements 4I to 4N are used in this way,
The measurement accuracy of AE waves can be improved.

そして、複数のＡＥ変換素子４Ｉ〜４Ｎを用いる場合に
は、たとえば、第５図に示すように、円筒状のハウジン
グ２の底面に環状に配置してもよく、また、第６図に示
すように、ハウジング２の底面に設置された円錐状の台
座１２の周壁面に一定の間隔で設置してもよい。このよ
うな配置形態によって、ＡＥ波の感度を高めることがで
きる。When a plurality of AE conversion elements 4I to 4N are used, for example, as shown in FIG. 5, they may be arranged in an annular manner on the bottom surface of the cylindrical housing 2, or as shown in FIG. Alternatively, they may be installed at regular intervals on the peripheral wall surface of a conical pedestal 12 installed on the bottom surface of the housing 2. Such an arrangement makes it possible to increase the sensitivity of AE waves.

なお、各実施例では、１または複数のＡＥ変換素子４．
〜４Ｎを設置した場合にその出力側に増幅器６１〜６Ｎ
を設置したが、十分なレベルのＡＥ波が得られ、インピ
ーダンス関係が問題とならない場合には、第７図に示す
ように、増幅器６１〜６Ｎを省略することもできる。Note that in each embodiment, one or more AE conversion elements 4.
~4N is installed, an amplifier 61~6N is installed on the output side.
However, if a sufficient level of AE waves can be obtained and the impedance relationship is not a problem, the amplifiers 61 to 6N can be omitted as shown in FIG.

また、実施例では、任意の被計測対象物についてのＡＥ
計測を例に取って説明したが、第２図に示したＡＥ計測
装置でマトリクス接続されたＡＥセンサ自体の良否の判
定や構成などを行うことができる。In addition, in the embodiment, the AE for an arbitrary measured object is
Although the explanation has been given by taking measurement as an example, the AE measuring device shown in FIG. 2 can determine the quality of the AE sensor itself connected in a matrix, and can also perform configuration.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、一つのＡＥセ
ンサから複数のＡＥ比出力得ることができ、マトリクス
接続による信鯨性の高いＡＥ計測を行うことができる。As described above, according to the present invention, a plurality of AE ratio outputs can be obtained from one AE sensor, and highly reliable AE measurement can be performed by matrix connection.

また、この発明によれば、複数のＡＥセンサを用いてマ
トリクス接続することにより、ＡＥセンサ数より少ない
チャネル数を以てＡＥ出力処理を行うことができ、簡易
なゾーン標定を実現することができる。Furthermore, according to the present invention, by connecting a plurality of AE sensors in a matrix, AE output processing can be performed using fewer channels than the number of AE sensors, and simple zone location can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明のアコースティックエミッションセン
サの実施例を示す図、第２図はこの発明のアコースティ
ックエミッションセンサを用いたアコースティックエミ
ッション計測装置の実施例を示す図、第３図ないし第７
図はこの発明のアコースティックエミッションセンサの
他の実施例を示す図である。 ２・・・ハウジング ４．４１〜４Ｎ　・・・アコースティックエミッション
変換素子 Ｓｌｌ−Ｓ３．・・・アコースティックエミッションセ
ンサ ５１〜５６　・・・ディスクリミネータ（弁別手段） ６、〜６Ｎ　・・・増幅器（増幅手段）８１〜８Ｎ　・
・・出力端子 ９、〜９Ｎ　・・・出力端子 １０・・・デコーダ（弁別手段） ８１〜８Ｎ：出力端子 ９ｌ−９Ｎ　：出力端子 第　　ｌ　　図 と 第３図 第４図 ど 第６図 ど 第７図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the acoustic emission sensor of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of an acoustic emission measuring device using the acoustic emission sensor of the present invention, and FIGS.
The figure shows another embodiment of the acoustic emission sensor of the present invention. 2...Housing 4.41-4N...Acoustic emission conversion element Sll-S3. ... Acoustic emission sensors 51 to 56 ... Discriminator (discrimination means) 6, ~6N ... Amplifier (amplification means) 81 to 8N ・
...Output terminals 9, ~9N ...Output terminals 10...Decoder (discrimination means) 81 to 8N: Output terminals 9l-9N: Output terminals Fig. l, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6, etc. Figure 7

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ハウジングにアコースティックエミッション変換
素子を設置するとともに、このアコースティックエミッ
ション変換素子の変換出力を取り出す複数の出力端子を
設置したアコースティックエミッションセンサ。(1) An acoustic emission sensor in which an acoustic emission conversion element is installed in a housing, and a plurality of output terminals for taking out the conversion output of this acoustic emission conversion element are installed. （２）複数のアコースティックエミッション変換素子を
散点的または重合して設置した請求項１記載のアコース
ティックエミッションセンサ。(2) The acoustic emission sensor according to claim 1, wherein a plurality of acoustic emission conversion elements are installed in a scattered or overlapping manner. （３）１または複数のアコースティックエミッション変
換素子の出力側に設定する出力端子に応じて増幅手段を
設置した請求項１または２記載のアコースティックエミ
ッションセンサ。(3) The acoustic emission sensor according to claim 1 or 2, further comprising an amplification means installed in accordance with the output terminal set on the output side of the one or more acoustic emission conversion elements. （４）アコースティックエミッションセンサを複数行、
複数列に配列接続し、各アコースティックエミッション
センサの出力を弁別する弁別手段を設置したアコーステ
ィックエミッションセンサを用いたアコースティックエ
ミッション計測装置。(4) Multiple rows of acoustic emission sensors,
An acoustic emission measurement device using acoustic emission sensors arranged in multiple rows and equipped with discrimination means for discriminating the output of each acoustic emission sensor.