この規格 プレビューページの目次
※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。
3 用語、定義および記号
3.1 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1.1
モーダルアコースティックエミッション
前
アコースティック・エミッション（AT）の分野。構造部品の 繊維トウ（3.1.19） の破損、ひび割れ、ひび割れ、摩擦、層間剥離、または破壊による音響事象によって生成される音波の検出、捕捉、および分析に焦点を当てたもの。
注記1:音波は欠陥[例えば 繊維トウ(3.1.19) の破断，亀裂の成長，層間剥離]又は表面の擦れのいずれかによって発生する可能性がある。波の周波数は、典型的には、音波からより低い超音波範囲に及ぶ。 MAE は、地震学で行われているように、より広い帯域幅のセンサーで波形をキャプチャし、波の伝播物理学に従って波形を分析してソースのタイプを決定することに重点を置いている点で AT と区別されます。 MAEとは異なる分析理論に基づくその他の信号機能。
3.1.2
広帯域圧電センサー
対象の周波数範囲にわたって絶対的な意味で較正された場合、周波数に対してフラットな応答 (±6 dB) を有するセンサー。
注記 1:信号の歪みや「着色」がないため、広帯域圧電センサーを使用すると、伸張板波と曲げ板波を観察でき、物理モデルとの直接比較が容易になり、適切な損傷メカニズムを特定できます。
3.1.3
プリアンプ
低いレベルの電圧信号を高いレベルの電圧信号に変換する増幅器
注記 1:プリアンプは、純粋にバッファまたはユニティ ゲイン アンプとして機能する 0 dB ゲインを持つこともできます。
3.1.4
ハイパスフィルタ
機械的ノイズを低減するために波信号に適用される電子フィルター
3.1.5
ローパスフィルタ
エイリアシングを防ぐために波信号に適用される電子フィルター (3.1.13)
3.1.6
アナログからデジタルへのコンバーター
A/Dコンバーター
アナログ電気信号をデジタル表現に変換する電子デバイス
3.1.7
入力インピーダンス
トランスデューサが直接接続されている電圧 前置増幅器（3.1.3） への入力における、 Zとして示されるインピーダンスの値。
3.1.8
ナイキスト周波数
サンプリングされた信号の帯域幅、サンプリング レートの半分に等しい
3.1.9
一次AE
被試験材料に起因する損傷メカニズム（破壊、亀裂伝播、欠陥成長など）によって引き起こされるアコースティック エミッション
3.1.10
二次AE
テスト中の材料に起因する損傷メカニズム以外の原因によって引き起こされるアコースティック エミッション (封じ込めに対する摩擦摩擦、EMI, フロー ノイズなど)
注記 1:無関係なノイズの除去に関する情報については、箇条 10 を参照してください。
3.1.11
背景エネルギー
be
与えられた波形のウィンドウ部分の最小エネルギー
3.1.12
背景エネルギー振動
ベオ
すべての 背景エネルギー（3.1.11） 値から計算された N 点移動平均の隣接する最大値と最小値の間のBEO 増倍率（ M2 ）（3.1.26）より大きい偏位。
3.1.13
エイリアシング
サンプリング時に異なる信号が区別できなくなる (または互いのエイリアス) 原因となるアンダー サンプリングに起因する影響
3.1.14
きれいなフロントエンド
ゲインを考慮すると、0.01 × 10 −15 J 未満のプレトリガー エネルギー
3.1.15
使用圧力
満タンのガスボンベ内の 15 °C の均一な基準温度での圧縮ガスの安定した圧力
注記1:北米では、サービス圧力は、通常21.1 °C (70 °F)で、同様の状態を示すためによく使用されます。
注記 2東アジアでは，通常 35 °C での同様の状態を示すために常用圧力がしばしば使用される。
[出典: ISO 10286:2015, 736]
3.1.16
発達した圧力
Tempmaxの均一な基準温度でシリンダー内のガス内容物によって発生する圧力
注記 1:Tempmaxは、国際または国内のシリンダー充填規則で指定されている、通常のサービスで予想される最大均一温度です。
[出典: ISO 10286:2015, 733, 修正 — 「 T max 」を「 Temp max 」に置き換え]
3.1.17
複合オーバーラップ
ファイバー（3.1.18） と マトリックス（3.1.20） の組み合わせ
3.1.18
ファイバ
複合オーバーラップ（3.1.17） の耐荷重部分。
例：
ガラス、アラミドまたはカーボン。
3.1.19
ファイバートウ
繊維のグループまたは束（3.1.18）
3.1.20
マトリックス
繊維（3.1.18） を所定の位置に結合して保持するために使用される材料
3.1.21
伸長波
支配的な面内変形特性によって特徴付けられる波動モードの集合
注記 1:伸張波モードは、等方性プレート型構造の対称 (S) 波モードに類似しています。
3.1.22
たわみ波
支配的な面外変形特性を特徴とする波動モードの集合
注記 1:曲げ波モードは、等方性プレート型構造の非対称 (A) 波モードに類似しています。
3.1.23
繊維束破断エネルギー倍率
F_
繊維（3.1.18） 束破断エネルギーの許容係数。
注記 1:F1の値は、複合材料の分析と圧力容器の設計によって決定されます。
3.1.24
総シングル イベント エネルギー増倍率
F_
単一イベント エネルギーの許容係数
3.1.25
BE増倍率
M1
バックグラウンドエネルギー（3.1.11） レベルが静止レベルを超えて上昇することに対応する増倍率。
注記1：M1の値は，容器の種類， 繊維（3.1.18） 構造，サイズ及び複合円筒の圧力定格の関数であり，理論及び／又は試験によって決定される。
注記2:M1は、試験中の複合材圧力容器で損傷の蓄積が始まったことを示します。
注記3 3.1.27参照。
3.1.26
BEO増倍率
M_
すべての バックグラウンド エネルギー (3.1.11) 値から計算された N ポイント移動平均の隣接する最大値と最小値の間の差係数
注記1：M2の値は，容器の種類， 繊維（3.1.18） 構造，サイズ及び複合円筒の圧力定格の関数であり，理論及び／又は試験によって決定される。
注記2:M2は、試験中の複合圧力容器が破損に向かって進んでいることを示します。
3.1.27
静止背景エネルギー
UQE
非アクティブ期間中の波形のウィンドウ部分で決定されるエネルギー
3.1.28
波動エネルギー
Uウェーブ
注記 1:物理的エネルギー値 (例: ファイバー破断イベントによって放出される理論上のエネルギー) と比較するために、2 乗する前にVをゲイン係数で除算することにより、システム全体のゲインを計算します。例: 40 dB ゲインはゲインです。 100 の係数、48 dB は 251.2 のゲイン係数、60 dB は 1000 のゲイン係数などです。
3.2 アイコン
| CE | E波で最初に到着する周波数の速度 |
| CF | F波の最後の到着周波数の速度 |
| d | 繊維の直径 |
| E | 繊維のヤング率 |
| e | ファイバの破損までのひずみ |
| g | 重力による加速度 |
| h | 傾斜面の上部で転がるボールの中心の垂直高さ |
| I | 繊維とマトリックスの組み合わせの無効な繊維長 |
| L | センサー間の距離 (m) |
| m | 質量 |
| N | 複合円柱の繊維の種類に関連する定数値 |
| T | サイクルの期間 |
| t_ | 直接 E 波の最初の部分が到達する時間 (μs) (つまり、E モードで観測可能な最低周波数の到達) |
| t2 | 直接 F 波の最後の部分が到着する時間 (μs) (つまり、F モードで観測可能な最低周波数の到達) |
| t | 時間 |
| 温度最大 | 通常のサービスで予想される最大均一温度 |
| 繊維破断の発生により発生するエネルギー | |
| 繊維束破断の発生により発生するエネルギー | |
| URBIae | ローリングボール衝撃音響波エネルギー |
| U_ | 理論上の繊維破断エネルギー |
| U_ | 既知の機械エネルギー |
| U打点 | 転がるボールの衝撃エネルギー |
| Uウェーブ | 波動エネルギー |
| V | 電圧 |
| Z | プリアンプ入力インピーダンス |
参考文献
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| [31] | ASTM E587-10, 超音波斜角ビーム接触試験の標準プラクティス |
| [32] | ASTM E2223-13, 斜角ビーム超音波を使用した継ぎ目のない、ガス充填の鋼製圧力容器の検査に関する標準プラクティス |
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| [34] | CGA C-18, シームレス鋼圧縮ガス管のアコースティック エミッション再認定の方法 |
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3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1.1
modal acoustic emission
MAE
branch of acoustic emission (AT) focused on the detection, capture and analysis of the sound waves generated by acoustic events due to fibre tow (3.1.19) breakage, cracking, crazing, rubbing, delamination or fracture of structural components
Note 1 to entry: The sound waves can be produced either by defects [e.g. fibre tow (3.1.19) breakage, crack growth, delamination] or by surface rubbing. The wave frequencies typically extend from the sonic to the lower ultrasonic range. MAE is distinguished from AT by its focus on capturing waveforms with broader bandwidth sensors and analysing the waveforms according to wave propagation physics in an attempt to determine the type of source, as is done in seismology, whereas AT has been generally concerned with counts, amplitudes and other signal features based on different theories of analysis than MAE.
3.1.2
broadband piezoelectric sensor
sensor having a response that is flat-with-frequency (±6 dB) when calibrated in an absolute sense over the frequency range of interest
Note 1 to entry: Due to a lack of signal distortion or “coloration”, broadband piezoelectric sensors enable the observation of the extensional and flexural plate waves which facilitates the direct comparison to physical models for proper damage mechanism identification.
3.1.3
preamplifier
amplifier that converts a lower level voltage signal to a higher level voltage signal
Note 1 to entry: A preamplifier can also have a 0 dB gain where it would function purely as a buffer or unity gain amplifier.
3.1.4
high-pass filter
electronic filter applied to the wave signals to reduce mechanical noise
3.1.5
low-pass filter
electronic filter applied to the wave signals to prevent aliasing (3.1.13)
3.1.6
analogue-to-digital converter
A/D converter
electronic device that changes an analogue electrical signal into a digital representation
3.1.7
input impedance
value of the impedance, denoted as Z, at the input to the voltage preamplifier (3.1.3) to which the transducer is directly connected
3.1.8
Nyquist frequency
bandwidth of the sampled signal, equal to half the sampling rate
3.1.9
primary AE
acoustic emissions caused by damage mechanisms (e.g. fracture, crack propagation, defect growth) originating from the material under test
3.1.10
secondary AE
acoustic emissions caused by sources other than damage mechanisms originating from the material under test (frictional rubbing against containment, EMI, flow noise, etc.)
Note 1 to entry: See Clause 10 for information regarding filtering out extraneous noise.
3.1.11
background energy
be
minimum energy in a windowed portion of a given waveform
3.1.12
background energy oscillation
BEO
excursion of greater than BEO multiplication factor (M2) (3.1.26) between neighbouring maxima and minima of an N point moving average calculated from all background energy (3.1.11) values
3.1.13
aliasing
effect resulting from under sampling that causes different signals to become indistinguishable (or aliases of one another) when sampled
3.1.14
clean front end
pre-trigger energy of less than 0,01 × 10−15 J when accounting for gain
3.1.15
working pressure
settled pressure of a compressed gas at a uniform reference temperature of 15 °C in a full gas cylinder
Note 1 to entry: In North America, service pressure is often used to indicate a similar condition, usually at 21,1 °C (70 °F).
Note 2 to entry: In East Asia, service pressure is often used to indicate a similar condition, usually at 35 °C.
[SOURCE: ISO 10286:2015, 736]
3.1.16
developed pressure
pressure developed by the gas contents in a cylinder at a uniform reference temperature of Tempmax
Note 1 to entry:Tempmax is the expected maximum uniform temperature in normal service as specified in international or national cylinder filling regulations.
[SOURCE: ISO 10286:2015, 733, modified — “Tmax ” replaced with “Tempmax ”]
3.1.17
composite overwrap
combination of fibres (3.1.18) and matrix (3.1.20)
3.1.18
fibre
load-carrying part of the composite overwrap (3.1.17)
EXAMPLE:
Glass, aramid or carbon.
3.1.19
fibre tow
group or bundle of fibres (3.1.18)
3.1.20
matrix
material used to bind and hold fibres (3.1.18) in place
3.1.21
extensional waves
collection of wave modes characterized by dominant in-plane deformation characteristics
Note 1 to entry: Extensional wave modes are analogous to symmetric (S) wave modes in isotropic plate-type structures.
3.1.22
flexural waves
collection of wave modes characterized by dominant out-of-plane deformation characteristics
Note 1 to entry: Flexural wave modes are analogous to antisymmetric (A) wave modes in isotropic plate-type structures.
3.1.23
fibre bundle rupture energy multiplication factor
F1
allowance factor for fibre (3.1.18) bundle rupture energy
Note 1 to entry: The value of F1 is determined by analysis of the composite material and pressure vessel design.
3.1.24
total single event energy multiplication factor
F2
allowance factor for single event energy
3.1.25
BE multiplication factor
M1
multiplicative factor that corresponds to a rise in the background energy (3.1.11) level above the quiescent level
Note 1 to entry: The value of M1 is a function of vessel type, fibre (3.1.18) construction, size and pressure rating of the composite cylinder and is determined through theory and/or testing.
Note 2 to entry:M1 indicates that the damage accumulation has commenced in the composite pressure vessel under test.
Note 3 to entry: See 3.1.27.
3.1.26
BEO multiplication factor
M2
difference factor between neighbouring maxima and minima of an N point moving average calculated from all background energy (3.1.11) values
Note 1 to entry: The value of M2 is a function of vessel type, fibre (3.1.18) construction, size and pressure rating of the composite cylinder and is determined through theory and/or testing.
Note 2 to entry:M2 indicates that the composite pressure vessel under test is progressing towards failure.
3.1.27
quiescent background energy
UQE
energy determined in a windowed portion of a waveform during a period of inactivity
3.1.28
wave energy
UWAVE
Note 1 to entry: For comparison to physical energy values (e.g. the theoretical energy released by a fibre fracture event), the total system gain is accounted for by dividing V by the gain factor before squaring, e.g. 40 dB gain is a gain factor of 100, 48 dB is a gain factor of 251,2, 60 dB is a gain factor of 1 000, etc.
3.2 Symbols
| CE | speed of the first arriving frequency in the E wave |
| CF | speed of the last arriving frequency in the F wave |
| d | diameter of the fibre |
| E | Young's modulus of the fibre |
| ε | strain to failure of the fibre |
| g | acceleration due to gravity |
| h | vertical height of the centre of the rolling ball at the top of the inclined plane |
| I | ineffective fibre length for the fibre and matrix combination |
| L | distance between sensors, in m |
| m | mass |
| N | constant value relating to the type of fibre in the composite cylinder |
| T | period of the cycle |
| t1 | time, in μs, when the first part of the direct E wave will arrive (i.e. the arrival of the lowest observable frequency of interest in the E mode) |
| t2 | time, in μs, when the last part of the direct F wave will arrive (i.e. the arrival of the lowest observable frequency of interest in the F mode) |
| t | time |
| Tempmax | expected maximum uniform temperature in normal service |
| energy produced by the occurrence of fibre breakage | |
| energy produced by the occurrence of fibre bundle breakage | |
| UaeRBI | rolling ball impact acoustical wave energy |
| UFB | theoretical fibre break energy |
| Umgh | known mechanical energy |
| URBI | rolling ball impact energy |
| UWAVE | wave energy |
| V | voltage |
| Z | preamplifier input impedance |
Bibliography
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| [2] | ISO 10286, Gas cylinders — Terminology |
| [3] | ISO 11114-2, Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents — 2: Non-metallic materials |
| [4] | ISO 11119-1, Gas cylinders — Refillable composite gas cylinders and tubes — Design, construction and testing — 1: Hoop wrapped fibre reinforced composite gas cylinders and tubes up to 450 l |
| [5] | ISO 11119-2, Gas cylinders — Refillable composite gas cylinders and tubes — Design, construction and testing — 2: Fully wrapped fibre reinforced composite gas cylinders and tubes up to 450 l with load-sharing metal liners |
| [6] | ISO 11119-3, Gas cylinders — Refillable composite gas cylinders and tubes — Design, construction and testing — 3: Fully wrapped fibre reinforced composite gas cylinders and tubes up to 450L with non-load-sharing metallic or non-metallic liners |
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