聲發射

無損檢測方法之一。

材料中局部區域應力集中，快速釋放能量併產生瞬態彈性波的現象稱為聲發射（Acoustic Emission，簡稱AE），有時也稱為應力波發射。材料在應力作用下的變形與裂紋擴展，是結構失效的重要機制。這種直接與變形和斷裂機制有關的源，被稱為聲發射源。流體泄漏、摩擦、撞擊、燃燒等與變形和斷裂機制無直接關係的另一類彈性波源，被稱為其它或二次聲發射源。 利用這種“應力波發射”進行的無損檢測，具有其他無損檢測方法無法替代的效果。 ^[2] 

聲發射是一種常見的物理現象，各種材料聲發射信號的頻率範圍很寬，從幾Hz的次聲頻、20 Hz～20K Hz的聲頻到數MHz的超聲頻；聲發射信號幅度的變化範圍也很大，從10m的微觀位錯運動到1m量級的地震波。如果聲發射釋放的應變能足夠大，就可產生人耳聽得見的聲音。大多數材料變形和斷裂時有聲發射發生，但許多材料的聲發射信號強度很弱，人耳不能直接聽見，需要藉助靈敏的電子儀器才能檢測出來。用儀器探測、記錄、分析聲發射信號和利用聲發射信號推斷聲發射源的技術稱為聲發射技術，人們將聲發射儀器形象地稱為材料的聽診器。 ^[2] 

聲發射和微震動都是自然界中隨時發生的自然現象，儘管無法考證人們何時首次聽到聲發射，但諸如折斷樹技、岩石破碎和折斷骨頭等的斷裂過程無疑是人們最早聽到的聲發射信號。可以十分肯定地推斷“錫嗚”是人們首次觀察到的金屬中的聲發射現象，因為純錫在塑性形變期間機械孿晶產生可聽得到的聲發射，而銅和錫的冶煉可追溯到公元前3700年。

現代的聲發射技術的開始以Kaiser五十年代初在德國所作的研究工作為標誌。他觀察到銅、鋅、鋁、鉛、錫、黃銅、鑄鐵和鋼等金屬和合金在形變過程中都有聲發射現象。他最有意義的發現是材料形變聲發射的不可逆效應即：“材料被重新加載期間，在應力值達到上次加載最大應力之前不產生聲發射信號”。人們稱材料的這種不可逆現象為“Kaiser效應”。Kaiser同時提出了連續型和突發型聲發射信號的概念。

二十世紀五十年代末，美國人Schofield和Tatro經大量研究發現金屬塑性形變的聲發射主要由大量位錯的運動所引起，而且還得到一個重要的結論，即聲發射主要是體積效應而不是表面效應。Tatro進行了導致聲發射現象的物理機制方面的研究工作，首次提出聲發射可以作為研究工程材料行為疑難問題的工具，並預言聲發射在無損檢測方面具有獨特的潛在優勢。

第一階段，1965年，美國Dunegan推出了首台商業化的聲發射儀，一直到1983年基本都是純模擬技術實現的聲發射儀，也是第一代聲發射儀；

第二代聲發射儀，1983~1994年，美國PAC的SPARTAN-AT開始引入微處理器，並將聲發射系統模塊化，部分數字化；

第三代聲發射儀，1994~2003年，美國DW、美國PAC和德國Vallen將聲發射儀全面數字化，聲發射傳感器接收到的信號經過放大器放大之後直接經AD變換器專為數字信號，然後用數字電路硬件提取特徵參數，並按照PDT、HDT、HLT等時間常數來提取聲發射波形；

第四代聲發射儀，2003~2015年，美國PAC將18bit的高速ADC引入PCI總線聲發射卡，開啓了18bit的高精度採集，除了特徵參數和波形外，還啓用了包含全部原始信息的波形流功能。在此期間，USB接口的聲發射儀也開始出現，並逐步從USB2.0發展到USB3.0，總線傳輸速度也從40MB提高到400MB；

第五代聲發射儀，2015至今，中國的鵬翔公司推出了PCIE總線的聲發射卡，單卡8通道，每通道18bit30M採樣，頻率帶寬高達1kHz~5MHz，且採用PCIE x8倍速傳輸，板卡傳輸帶寬高達3GB/s，第四代聲發射儀存在的傳輸瓶頸得到解決。除了聲發射特徵參數和波形的硬件實時提取之外，波形流功能也得以不受帶寬限制的全速採集和實時傳輸。同時，適合分佈式檢測的千兆網接口的網絡聲發射儀開始出現，並將逐步向光纖傳輸發展，實現遠距離的分佈式聲發射檢測。

從頻率上來劃分：

第一個階段，Dunegan等人把聲發射的實驗頻率提高到100kHz-1MHz；

第二階段，聲發射儀器的信號帶寬提高到100kHz~1.2MHz；

第三階段，聲發射儀器的信號帶寬拓寬到1kHz~2MHz；

第四階段，聲發射儀器的信號帶寬提高到1kHz~3MHz;

第五階段，聲發射儀器的信號帶寬提高到1kHz~5MHz；

隨着PCIE總線技術和高速ADC的發展，未來可能還會出現10MHz信號頻率甚至更高頻率的聲發射儀。其實，早在1989年10月，日本富士陶瓷公司就生產出了10MHz的標準聲發射傳感器（型號REF10M）。

從信號獲取及分析的方式來看，

第一個階段，聲發射儀採用的是純模擬的技術；

第二階段，微處理器被引入到聲發射儀中，開始形成模擬和數字電路混合的儀器，信號分析主要是對特徵參數進行分析；

第三階段，聲發射儀在信號放大進入ADC之後全面數字化，除了特徵參數外，還出現了聲發射波形的分析手段；

第四階段，聲發射儀器開始PCI及USB總線化，ADC的採樣精度和採樣率得以大幅提高，除了特徵參數和波形外，還存儲了包含全部原始信息的波形流信號。僅僅是由於總線帶寬限制而無法獲得多通道的全部波形流文件；

第五階段，聲發射儀開始使用PCIE總線，第四代儀器存在的總線帶寬瓶頸被打破，除了特徵參數和聲發射波形外，原始的波形流文件也得以全部實時傳輸與保存。

聲發射儀作為一種典型的虛擬儀器，隨着計算機總線技術的發展而提高也是必然的趨勢。 ^[2-4] 

二十世紀六十年代初，Green等人首先開始了聲發射技術在無損檢測領域方面的應用，Dunegan首次將聲發射技術應用於壓力容器方面的研究。在整個六十年代，美國和日本開始廣泛地進行聲發射的研究工作，人們除開展聲發射現象的基礎研究外，還將這一技術應用於材料工程和無損檢測領域。美國於1967年成立了聲發射工作組，日本於1969年成立了聲發射協會。 ^[4] 

二十世紀七十年代初，Dunegan等人於開展了現代聲發射儀器的研製，他們把實驗頻率提高到100KHz-1MHz的範圍內，這是聲發射實驗技術的重大進展，現代聲發射儀器的研製成功為聲發射技術從實驗室的材料研究階段走向在生產現場用於監視大型構件的結構完整性創造了條件。 ^[4] 

隨着現代聲發射儀器的出現，整個七十年代和八十年代初人們從聲發射源機制、波的傳播到聲發射信號分析方面開展了廣泛和系統的深入研究工作。在生產現場也得到了廣泛的應用，尤其在化工容器、核容器和焊接過程的控制方面取得了成功。Drouillard於1979年統計出版了1979年以前世界上發表的聲發射論文目錄，據他的統計，到1986年底世界上發表有關聲發射的論文總數已超過5000篇。

里斯本大學（Universidade Técnica de Lisboa,Portugal），是葡萄牙最重要的教學和科研中心。其歷史可追溯到1290年建立的中世紀里斯本大學。岩石力學、法律、醫學等是該校的強項專業，很多岩石力學學科的知名教授同時也是國際岩石力學學會的常務委員。

國際岩石力學學會（ISRM）是一個非政府性的國際學術組織，主要宗旨是促進國際岩石力學工作者的合作和學術交流。學會成立於1962年，總部設葡萄牙里斯本。國際岩石力學大會約四年召開一次。第一屆大會於1966年在葡萄牙里斯本召開，第二、三屆分別於1970年和1974年在南斯拉夫貝爾格萊德和美國丹佛召開。第四屆大會在瑞士蒙特諾舉行。各屆大會間隔期間常召開國際專題討論會或區域性會議。國際岩石力學學會會員資格有三種：國家團體會員、個人會員和贊助會員。所謂贊助會員主要提供經濟資助。現該學會有國家團體會員32個，個人會員4380人，贊助會員130個。

二十世紀八十年代初，美國聲發射儀器研究公司將現代微處理計算機技術引入聲發射檢測系統，設計出了體積和重量較小的第二代源定位聲發射檢測儀器，並開發了一系列多功能高級檢測和數據分析軟件，通過微處理計算機控制，可以對被檢測構件進行實時聲發射源定位監測和數據分析顯示。由於第二代聲發射儀器體積和重量小易攜帶，從而推動了八十年代聲發射技術進行現場檢測的廣泛應用，另一方面，由於採用286及更高級的微處理機和多功能檢測分析軟件，儀器採集和處理聲發射信號的速度大幅度提高，儀器的信息存儲量巨大，從而提高了聲發射檢測技術的聲發射源定位功能和缺陷檢測準確率。

進入九十年代，美國和中國的聲發射研究公司先後分別開發生產了計算機化程度更高、體積和重量更小的第三代數字化多通道聲發射檢測分析系統，這些系統除能進行聲發射參數實時測量和聲發射源定位外，還可直接進行聲發射波形的觀察、顯示、記錄和頻譜分析。 ^[4] 

中國於二十世紀七十年代初首先開展了金屬和複合材料的聲發射特性研究，八十年代中期聲發射技術在壓力容器和金屬結構的檢測方面得到應用。發射檢測儀已在製造、信號處理、金屬材料、複合材料、磁聲發射、岩石、過程監測、壓力容器、飛機等領域開展了廣泛的應用。

中國於1978年在中國無損檢測學會成立了聲發射專業委員會，並於1979年在黃山召開了第一屆全國聲發射學術會議，已固定每兩年召開一次學術會議，已召開了十一屆。 ^[4] 

聲發射檢測的原理如圖1.1所示，從聲發射源發射的彈性波最終傳播到達材料的表面，引起可以用聲發射傳感器探測的表面位移，這些探測器將材料的機械振動轉換為電信號，然後再被放大、處理和記錄。固體材料中內應力的變化產生聲發射信號，在材料加工、處理和使用過程中有很多因素能引起內應力的變化，如位錯運動、孿生、裂紋萌生與擴展、斷裂、無擴散型相變、磁疇壁運動、熱脹冷縮、外加負荷的變化等等。人們根據觀察到的聲發射信號進行分析與推斷以瞭解材料產生聲發射的機制。 ^[4] 

材料內部結構發生變化的原因有如下幾種可能：

體內的裂縫開始長大；開裂；

位錯運動；

相變；

纖維斷裂和分解等。

材料出現聲發射，大部都會引起危害。因此，監測材料，包括金屬、陶瓷、複合材料、岩石、混凝土及製作過程的聲發射是很重要的

聲發射廣泛用於以下幾種工業：

檢測構件的缺陷和疲勞；

監測焊接和腐蝕過程；

瞭解金屬和合金的相變；

金屬的加工過程，如淬火，鍛造，擠壓等。

聲發射技術和其它非破壞檢測技術不同之處是：聲發射檢測的是材料內的情況；而一般非破壞檢測則重視材料內的結構。 ^[5] 

聲發射檢測的主要目標：

1、確定聲發射源的部位

2、鑑別聲發射源的類型

3、確定聲發射發生的時間或載荷

4、評定聲發射源的嚴重性

一般而言，對超標聲發射源，要用其他無損檢測方法進行局部複檢，以精確確定缺陷的性質與大小。

聲發射檢測方法在許多方面不同於其它常規無損檢測方法，其優點主要表現為：

（1） 聲發射是一種被動的動態檢驗方法，聲發射探測到的能量來自被測試物體本身，而不是象超聲或射線探傷方法一樣由無損檢測儀器提供；

（2） 聲發射檢測方法對線性缺陷較為敏感，它能探測到在外加結構應力下這些缺陷的活動情況，穩定的缺陷不產生聲發射信號；

（3） 在一次試驗過程中，聲發射檢驗能夠整體探測和評價整個結構中缺陷的狀態；

（4） 可提供缺陷隨載荷、時間、温度等外變量而變化的實時或連續信息，因而適用於工業過程在線監控及早期或臨近破壞預報；

（5） 由於對被檢件的接近要求不高，而適於其它方法難於或不能接近環境下的檢測，如高低温、核輻射、易燃、易爆及極毒等環境；

（6） 對於在役壓力容器的定期檢驗，聲發射檢驗方法可以縮短檢驗的停產時間或者不需要停產；

（7） 對於壓力容器的耐壓試驗，聲發射檢驗方法可以預防由未知不連續缺陷引起系統的災難性失效和限定系統的最高工作壓力；

（8） 由於對構件的幾何形狀不敏感，而適於檢測其它方法受到限制的形狀複雜的構件。

由於聲發射檢測是一種動態檢測方法，而且探測的是機械波，因此具有如下的特點：

（1） 聲發射特性對材料甚為敏感，又易受到機電噪聲的干擾，因而，對數據的正確解釋要有更為豐富的數據庫和現場檢測經驗；

（2） 聲發射檢測，一般需要適當的加載程序。多數情況下，可利用現成的加載條件，但有時，還需要特作準備；

（3） 聲發射檢測只能給出聲發射源的部位、活性和強度，不能給出聲發射源內缺陷的性質和大小，仍需依賴於其它無損檢測方法進行復驗。 ^[2] 

人們已將聲發射技術廣泛應用於許多領域，主要包括以下方面：

低温容器、球形容器、柱型容器、高温反應器、塔器、換熱器和管線的檢測和結構完整性評價，常壓貯罐的底部泄漏檢測，閥門的泄漏檢測，埋地管道的泄漏檢測，腐蝕狀態的實事探測，海洋平台的結構完整性監測和海岸管道內部存在砂子的探測。

變壓器局部放電的檢測，蒸汽管道的檢測和連續監測，閥門蒸汽損失的定量測試，高壓容器和汽包的檢測，蒸汽管線的連續泄漏監測，鍋爐泄漏的監測，汽輪機葉片的檢測，汽輪機軸承運行狀況的監測。

複合材料、增強塑料、陶瓷材料和金屬材料等的性能測試，材料的斷裂試驗，金屬和合金材料的疲勞試驗及腐蝕監測，高強鋼的氫脆監測，材料的摩擦測試，鐵磁性材料的磁聲發射測試等。

樓房、橋樑、起重機、隧道、大壩的檢測，水泥結構裂紋開裂和擴展的連續監視等。

航空器的時效試驗，航空器新型材料的進貨檢驗，完整結構或航空器的疲勞試驗，機翼蒙皮下的腐蝕探測，飛機起落架的原位監測，發動機葉片和直升機葉片的檢測，航空器的在線連續監測，飛機殼體的斷裂探測，航空器的驗證性試驗，直升機齒輪箱變速的過程監測，航天飛機燃料箱和爆炸螺栓的檢測，航天火箭發射架結構的驗證性試驗。 ^[4] 

工具磨損和斷裂的探測，打磨輪或整形裝置與工件接觸的探測，修理整形的驗證，金屬加工過程的質量控制，焊接過程監測，振動探測，鍛壓測試，加工過程的碰撞探測和預防。

長管拖車、公路和鐵路槽車的檢測和缺陷定位，鐵路材料和結構的裂紋探測，橋樑和隧道的結構完整性檢測，卡車和火車滾珠軸承和軸頸軸承的狀態監測，火車車輪和軸承的斷裂探測。

硬盤的干擾探測，帶壓瓶的完整性檢測，莊稼和樹木的乾旱應力監測，磨損摩擦監測，岩石探測，地質和地震上的應用，發動機的狀態監測，轉動機械的在線過程監測，鋼軋輥的裂紋探測，汽車軸承強化過程的監測，鑄造過程監測，Li/MnO2電池的充放電監測，人骨頭的摩擦、受力和破壞特性試驗，骨關節狀況的監測。 ^[6] 

據估計，中國約有60多個科研院所、大專院校和專業檢驗單位在各個部門和領域從事聲發射技術的研究、檢測應用、儀器開發、製造和銷售工作，從業人員200多人。在人員培訓方面，已有5人以上以聲發射檢測技術的有關研究內容為論文題目獲得博士學位，有50多人獲得碩士學位。在檢測人員資格認可方面，航天工業無損檢測人員資格考試委員會自九十年代末至今已培訓II級檢驗人員30多人，國家質量監督檢驗檢疫總局鍋爐、壓力容器、壓力管道和特種設備無損檢測人員資格考試委員會於2002年已培訓II級檢驗人員80多人。

在儀器製造和銷售方面，國內主要有軸承故障檢測儀、閥門泄漏檢測儀、高壓變壓器局部放電檢測儀（北京電力科學研究院）、摩擦聲發射檢測儀（北京航空航天大學）、聲發射燃條燃速測試儀（航天總公司44所）、高精度聲發射對刀裝置（國防科技大學）以及刀具破損監測儀等。

在現有聲發射儀器設備的保有量方面，截止到2003年年底有32通道及以上的儀器20多台，8到24通道的儀器40多台，1到4通道的儀器100多台。 ^[4] 

通用性：儀器主頻帶寬能夠滿足所有領域的聲發射研究及檢驗要求。應用範圍有：壓力容器和管道檢驗、飛行器和橋樑、地上儲罐罐體和罐底檢測、金屬和增強塑料、複合材料、岩石和陶瓷、電器產品放電定位、疲勞測試等。

全數字 、全波形：該系統能夠同時採集參數和波形，也可以只採集聲發射參數和聲發射波形。通過主機箱前面板上的開關，可以很方便地對這兩種採集方式進行轉換或疊加。

與計算機任意組合：通過一個PCI通訊卡，可將該系統與市場上的台式計算機工業計算機或帶有Docking工業站的筆記本相連接使用。這樣使得聲發射儀器可以隨計算機的升級而隨意升級成為現實。

高速聲發射數據採集及傳輸能力：每個聲發射通道的採集速度為15000Hits/秒，波形為5000個/秒（10M/秒採樣率）傳輸速度為每秒30000Hits和2.5M波形。

多種組合：AMSY-5可以通過1.5米的電纜與外接任何商用計算、工業計算機（PCI總線為2.2版本）以及帶有Docking站或有PCI卡擴充塢的筆記本計算機連接，一台計算機或工作站可以同時控制4個PCI（ASyC）卡，而每個PCI（ASyC）卡可以同時控制4台聲發射儀器並進行工作。將8台聲發射儀器串聯起來（36個通道）可以組成一個254通道的大型聲發射儀器。

系統可以任意擴充。從1-37個通道可以任意擴充（即可以一個通道一個通道增加）還能夠與21通道的擴展箱相連接，成為一個57通道聲發射儀器。 ^[6-7] 

每一個通道有一個獨立的電路板，並且有很好的金屬屏蔽，因此，能夠非常有效地避免電磁干擾和大地環流，尤其是能夠有效地避免相臨通道之間的互擾，從而使電磁噪音降低到15dB。

可靠性高：德國VALLEN公司有9年多研製和生產這種聲發射數據採集板的經驗，生產的通道總數已經超過2000個，因此，其性能已經非常穩定和可靠。

先進的聲發射軟件：AMSY5聲發射軟件是在當今流行的Windows平台上開發的軟件，無論是在檢測過程中還是在事後數據分析都表現出其強大的功能。即適合於現場檢驗也適合於實驗室的研究應用，即有傳統的數據參數列表又有現代的波形頻譜分析，統計分析、定位計算、堆積統計、信號模式自動識別、小波分析等等功能強大的採集、分析軟件應有盡有。無論是進行聲發射常規的檢驗，還是對未知領域進行可靠性研究，AMSY5都是最佳的選擇。 ^[6] 

可以實時顯示出各種類型圖表。包括定位圖，歷程圖、關係圖、分佈圖、三維圖、波形圖、頻譜圖等及數據列表等。用户可以隨意選擇一個或多個類型的圖表在屏幕上顯示， 圖表類型任意更換、添加、刪除。每組圖形都可以通過縮放功能使其全屏顯示。各個圖表能相互關聯、相互對應，當用鼠標點擊某一個聲發射源時，可同時在其他相應的圖表中顯示該信號的波形圖、頻譜分析圖及其在數據列表中的參數。它是世界上唯一能夠將聲發射參數、波形、定位源、相關圖及加載一一對應起來的軟件，為分析聲發射數據提供了一個非常方便的工具，使得檢測人員和研究人員真正從數據分析的繁重的勞動中解脱出來。

AMSY5在進行監測時，傳感器的佈置不拘泥於傳統的等腰三角形、正方形等規則的圖形，其傳感器可以根據實際情況任意佈置，不受形狀的限制。在事後數據分析時， 該軟件利用其特有的定位精度修正功能將聲發射源位置每兩個相臨的傳感器進行一次計算，使所有計算結果重合在一起，從而避免了由於結構等原因使聲速發生變化造成的定位偏差。

AMSY5具備傳感器自動檢查功能：聲發射主機發射1-400V的脈衝，對探頭的耦合狀況和聲速進行評價，可通過軟件或前面板的開關執行標定功能。 ^[7] 

2010年11月，德國VALLEN公司推出AMSY-6型聲發射儀器，是全數字，全波形化聲發射儀器，採用高速USB2.0通訊接口，最新的電子元件和核心元器件，如FPGA、CPU、MCU等數字電路。

AMSY-6聲發射軟件是在當今流行的Windows平台上開發的軟件，並緊隨Windows操作系統，2011年5月，分析軟件可以在WIN7、XP、Vista（32或64位）環境下運行。 ^[7] 

聲發射採集可加入電壓、壓力等多種外界參數並利用AMSY-5同時採集，綜合分析。

音頻監測裝置：儀器可在接收到聲發射信號時發出聲音提示，並可以調整揚聲器的音量和靈敏度。

前部面板：通過前部面板的LED指示燈，可直觀的得出很多有用的系統信息。如電源開關、直流電狀態、閾值、前放是否連接、標定模式、是否可記錄等。

儀器具有自動診斷功能，軟件能夠自動診斷儀器故障、軟件配置等，並可自動生成診斷報告。

聲發射儀器完全按照歐洲標準EN473進行生產，並獲得ATEX安全認證和ISO9001：2000質量體系認證。

一、主機箱：包含數字化聲發射採集和分析單元

單相電壓：100/240V AC 50/60 Hz；

運行環境：温度： +0℃—+40℃； 濕度： 20% - 90%，不結露；

自動標定脈衝高達400 VPP 可手動調節或通過軟件調節；

喇叭可提示聲發射信號，可選擇一個通道或所有通道；

參數計數器PCTD（對於時鐘、復位等數字輸入），TTL，0-100kHz時鐘；

前面板開關：AE參數記錄能/不能轉換，TR波形記錄能/不能轉換；

前面板LED顯示：AC開、DC開、AE參數無、TR波形無、外接參數無、運行顯示、報警顯示、信號滿顯示、長信號顯示等。

後面板非常牢靠的接口：電源、保險輸入、保險輸出、ASyC板進出接口、外接參數及報警輸入接口，所有進出線纜防靜電達15Kv；

有2、4、8個外接參數輸入，16位精度。可輸入壓力、温度、載荷等任何與產生聲發射有關的參數，將這些與聲發射參數對應顯示和分析，以便找出聲發射與外界影響的關係。

擴展箱E20可以和任何通道的AMSY-5主機連接，或者任意兩台AMSY-5主機都可以連接，僅僅通過兩個電纜。 ^[6-7] 

聲發射儀器的實質就是計算機控制的數據採集系統，通用數據採集系統的技術指標也適用聲發射儀器，即數據採集單元與計算機的通訊方式、數據通過率、最大采樣速率、採樣精度等。

ΔA=1-cos（2πt/T ）→ΔA=1-cos（πf/s)

ΔA為測量幅度誤差；T=1/f（T被測信號的週期，f為被測信號頻率）；t=T/2n（t為波形峯值偏離實際信號峯值的最大偏離時間），n=s/f（s為最大采樣率），那麼t=1/2s

以聲發射檢測的上限頻率400KHz為例，按上述（1）計算得到不同採樣速度對應的信號幅度測量誤差.上圖第一個週期為10倍頻率即4M採樣率下重構波形（藍色），右側週期為2M採樣率下的重構波形（紅色），可以很明顯看出理論最大誤差的區別。400KHz正弦信號對應各種採樣率的幅度誤差計算結果如下表，採樣率3M時誤差為0.7854dB，5M時0.2772dB，10M時0.06876dB等：

如按一般的信號採集電壓精度不大於5%的要求（電壓值）作為標準來看，從上表可得出採樣率大於等於5MSPS即可滿足。10MSPS的誤差是0.06876dB已小於0.1dB，40MSPS的誤差是0.00429dB，對於大多數測量0.1dB誤差和0.004dB的誤差已經沒有實際意義。考慮到採樣率高會導致數據大量增加，丟失數據的可能性增加以及更高的採購價格等，對於400KHz信號頻率的科研應用選用10MSPS採樣率就能充分滿足。

有效提取有意義信號在很多應用場合是成功應用的關鍵。特別是有意義信號淹沒或混雜在各種頻率幅度的噪聲信號中。配合實時FFT功能的實時數字濾波器是有效提取有意義信號的有效工具之一。測試實時數字濾波器的方法可人工產生多種頻率的信號，測試對某窄頻帶信號能否有效提取和抑制。濾波器應可對波形和實時聲發射參數同時或單一數據有效，這樣既可直觀看到濾波器的波形和參數濾波效果，又可在實際數據採集時不採集大數量波形僅對聲發射參數有效。

聲發射儀器不同於通用數據採集系統在於硬件實時聲發射參數提取。這是因為普通計算機與數據採集外設系統的數據通過率不能滿足聲發射信號大數據量波形數據不丟失傳輸。例如，最大采樣速度為10M，採樣精度16位，通道數8，則波形數據量為10M*2*8=160MB/s，遠遠大於計算機與外設之間的理論數據通過率，USB2.0為60MB/s（480Mbps），PCI為132MB/s，因此會導致大量數據丟失。實際數據通過率更是遠小於理論數據通過率，各聲發射儀器廠商宣稱的為USB2.0為40MB/s，PCI為20MB/s，對上例情況10M 16位 8通道波形數據通過率僅為25%（USB2.0）和12. 5%（PCI）。但很多聲發射應用要求不允許任一時間段的信號丟失，例如裂紋開裂瞬間信號丟失就是漏檢等。這也是為什麼主要聲發射儀器廠商都要在數據採集單元對大數據量波形數據進行連續實時信號處理提取轉換成為小數據量的聲發射參數數據後再傳送到計算機，保證任何時間段信號不丟失或少丟失。因此聲發射儀器特有（不同於通用數據採集系統）的重要技術指標為實時連續聲發射參數通過率和聲發射參數分析顯示。

採樣精度驗證

測試方法：將儀器門檻降到最低，開始空採，再將採到的波形導出為文本格式，查看裏面最小的數值是 305 微伏還是 76.25 微伏，如果是 305 微伏則為 16bit ^[7]