声发射AE玻璃纤维气瓶灵敏度衰减实验

引言：氢能源作为极具潜力的清洁能源，在实现全球碳中和目标的进程中占据关键地位。玻璃纤维、碳纤维缠绕型储氢气瓶，凭借高储氢效率、低制造成本以及优异的耐腐蚀性能，成为气态氢能存储的主流方向。

然而，高压氢气的存储本就存在较高风险，纤维气瓶在长期使用过程中，可能因各种复杂因素出现损伤和性能衰退。若不能及时察觉这些问题，一旦发生氢气泄漏，极有可能引发严重的安全事故，这不仅会阻碍氢能源产业的健康发展，更对人们的生命财产安全构成巨大威胁。因此，对纤维储氢气瓶进行严格检测，是保障氢能源安全利用、推动产业进步的重要基石 。

北京采声科技有限公司的声发射技术人员采用TCS-MAE声发射系统对玻璃纤维材料气罐进行衰减测试，利用4个PK15I探头（谐振频率150khz），采用柱面定位在软件上绘制平面展开图和三位柱面图。

得到铝内胆全缠绕储氢气瓶损伤的在线检测识别技术；本文的方法是采用声发射技术采集断铅信号在气瓶表面的传播规律；本文的测试过程是对不同的距离进行断铅，观察传感器接收信号的变化规律；采用声发射技术，不但有效接收到断铅信号，同时可以有效定位处断铅的位置，得到断铅信号传播到不同位置传感器的波形信息，参数模式识别，波形模式变化的信息等关键信息，该传播规律表明了采用声发射监测玻璃纤维气瓶的有效性，反映了单气瓶的柱面定位、气瓶组的线性定位、多气瓶的同步监测具有可行性。

一、图形和探头布置方案

二.探头布置图

三.衰减实验

在1号探头轴向、斜向，2号探头环向、延封头环向进行衰减测试。

1、1号探头两个方向衰减测试

轴向：从1号探头根部开始每隔100mm断铅三次，观察断铅幅值信号

幅值：

根部：99dB、99dB、99dB；平均幅值99dB

100mm：88dB、91dB、88dB；平均幅值89dB

200mm：76dB、79dB、70dB；平均幅值75dB

300mm：67dB、70dB、72dB；平均幅值69.67dB

400mm：70dB、64dB、70dB；平均幅值68dB

500mm：67dB、61dB、69dB；平均幅值65.67dB

在1号探头轴向方向上平均每100mm衰减6.67dB

斜向：从1号探头根部开始每隔100mm断铅三次，观察断铅幅值信号

幅值：

根部：99dB、99dB、99dB；平均幅值99dB

100mm：86dB、90dB、89dB；平均幅值88.33dB

200mm：76dB、76dB、78dB；平均幅值76.67dB

300mm：76dB、79dB、72dB；平均幅值75.67dB

400mm：70dB、74dB、70dB；平均幅值71.33dB

在1号探头斜向方向上平均每100mm衰减6.9175dB

2、2号探头延封头环向衰减测试

（1）过圆孔

幅值：

根部：99dB、98dB、99dB；平均幅值98.67dB

100mm：96dB、95dB、93dB；平均幅值94.67dB

200mm：77dB、88dB、85dB；平均幅值83.33dB

300mm：79dB、78dB、80dB；平均幅值79dB

400mm：62dB、64dB、69dB；平均幅值65dB

500mm：65dB、55dB、63dB；平均幅值61dB

600mm：65dB、59dB、60dB；平均幅值61.33dB

2号探头在封头环向平均每100mm衰减达到6.22dB

（2）圆孔上方不过圆孔

幅值：

根部偏上：99dB、99dB、94dB；平均幅值97.33dB

100mm：91dB、90dB、91dB；平均幅值90.67dB

200mm：79dB、81dB、79dB；平均幅值79.67dB

300mm：76dB、74dB、74dB；平均幅值74.67dB

400mm：65dB、62dB、64dB；平均幅值63.67dB

500mm：70dB、68dB、59dB；平均幅值65.67dB

600mm：466dB、60dB、62dB；平均幅值62.67.67dB

在2号探头封头环向偏上方平均每100mm衰减5.78dB

3、2号探头环向衰减测试

幅值：

根部：99dB、99dB、99dB；平均幅值99dB

100mm：82dB、80dB、82dB；平均幅值81.33dB

200mm：76dB、73dB、85dB；平均幅值78dB

300mm：80dB、76dB、75dB；平均幅值77dB

400mm：80dB、80dB、77dB；平均幅值79dB

500mm：73dB、73dB、74dB；平均幅值73.33dB

600mm：67dB、67dB、66dB；平均幅值66.67dB

4号探头环线方向平均每100mm衰减5.39dB