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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
アコースティック エミッション トランスデューサの一次校正の標準的な方法である ISO 12713:1998 [1]では、レイリー表面波校正に地震表面パルス法が導入されました。表面の動的変位の測定に使用されます。 ISO 12714:1999 [2]では、アコースティック エミッション センサーの二次校正では、地震表面パルス法で校正された変換器を使用して受信感度を比較しています。
このテクニカル レポートでは、相互関係法を使用して、レイリー表面波と縦波の両方に対するアコースティック エミッション トランスデューサの絶対感度を較正する方法について説明します。相反性パラメータが導出されているため、機械的な音源や基準トランスデューサを使用せずに、純粋に電気的な測定によって絶対感度を決定できます。
地震表面パルス法と相反性法の手順は互いに異なります。ただし、2 つのキャリブレーション方法には共通の理論的根拠があります。地震表面パルス法については、ラムの理論に基づいて理論表面変位が計算された（文献[7]）。相反性キャリブレーションの場合、レイリー波キャリブレーションの相反性パラメーターもラムの理論から導出されました。レイリー表面波校正については、日米共同でラウンドロビン実験を行い、いずれの方法で得られた絶対感度もよく一致することを確認した。
両方の方法の目的は同じです。つまり、アコースティック エミッション テストの均一性を確立し、データ相関の基礎を形成し、異なる研究所で異なる時期に得られた結果を解釈できるようにすることです。
このテクニカル レポートでは、3 つのトランスデューサの校正、2 つのトランスデューサの校正、およびインパルス応答の校正の方法についてそれぞれ説明します。 3トランスデューサ校正では、可逆トランスデューサである同種のアコースティック・エミッション・トランスデューサを3つ用意し、固体伝達媒体上に送受信トランスデューサの3つの独立したペアを構成します。送信信号電流と受信信号電圧は周波数の関数として各ペアで測定され、レイリー表面波と縦波の両方に対する絶対感度の振幅の周波数応答が各トランスデューサで決定されます。 3 つのトランスデューサの校正が実行されると、オプションのトランスデューサ (必ずしも可逆トランスデューサではない) は、校正されたトランスデューサを送信または受信の基準として使用することにより、比較的簡単な手順で校正できます。 2 トランスデューサ校正では、3 トランスデューサ校正で送信応答が校正された 1 つのアコースティック エミッション トランスデューサを使用して、オプションのトランスデューサで絶対受信感度の振幅の周波数応答を求めます。さらに、3 つのトランスデューサのキャリブレーションによって、各アコースティック エミッション トランスデューサのインパルス応答も決定できます。インパルス応答校正では、絶対感度の振幅に加えて位相角の周波数応答を、複素相反パラメータに基づく 3 つのトランスデューサ校正によって測定し、振幅の周波数応答を逆フーリエ変換してインパルス応答を求めます。とフェーズ。
Introduction
A standard method for primary calibration of acoustic emission transducers, ISO 12713:1998 [1] , introduced the seismic surface pulse method for Rayleigh surface wave calibration, wherein the breaking of a glass capillary is employed for the sound source and a standard capacitive transducer is used for the measurement of dynamic displacements of the surface. In ISO 12714:1999 [2] , on secondary calibration of acoustic emission sensors, a transducer which has been calibrated by the seismic surface pulse method is employed for comparison of reception sensitivity.
This Technical Report describes the methods for calibrating absolute sensitivity of acoustic emission transducers, both to Rayleigh surface waves and longitudinal waves, by means of a reciprocity technique. Since reciprocity parameters have been derived, absolute sensitivity can be determined by purely electrical measurements without the use of mechanical sound sources or reference transducers.
Procedures of the seismic surface pulse method and reciprocity technique differ from each other; however, there is a common theoretical basis in the two calibration methods. For the seismic surface pulse method, theoretical surface displacements were calculated on the basis of Lamb's theory (Reference [7]). For the reciprocity calibration, reciprocity parameters for the Rayleigh wave calibration were also derived from Lamb's theory. As for the Rayleigh surface wave calibration, a round robin experiment was carried out in a collaborative effort between the USA and Japan, and it was ascertained that absolute sensitivities as obtained by either method agreed well.
The aim of both methods is the same, namely, to establish uniformity of acoustic emission testing, to form a basis for data correlation, and to provide for the interpretation of results obtained by different laboratories at different times.
This Technical Report describes methods for three-transducer calibration, two-transducer calibration, and impulse response calibration, respectively. In three-transducer calibration, three acoustic emission transducers of the same kind, which are reversible transducers, are prepared to configure three independent pairs of transmitting and receiving transducers on a solid transfer medium. Transmission signal current and reception signal voltage are measured on each pair as a function of frequency, and frequency responses of amplitude of absolute sensitivity both to the Rayleigh surface waves and longitudinal waves are determined on each transducer. Once three-transducer calibration has been carried out, an optional transducer, which is not necessarily a reversible transducer, can be calibrated by a relatively simple procedure by using the calibrated transducer as a reference of transmission or reception. In two-transducer calibration, frequency responses of amplitude of absolute reception sensitivity are determined on an optional transducer by using one acoustic emission transducer, the transmission responses of which have been calibrated by the three-transducer calibration. In addition, by means of three-transducer calibration, impulse responses of each acoustic emission transducer can also be determined. In the impulse response calibration, frequency responses of phase angle, in addition to amplitude, of absolute sensitivity are measured by three-transducer calibration on the basis of complex reciprocity parameters, and impulse responses are determined through inverse Fourier transform of the frequency responses of amplitude and phase.