Akustik Emisyon, gerilme altındaki malzemelerde bir ya da daha çok yerel kaynağın hızla enerji salarak geçici elastik dalgalar ürettiği olaylar ve bu şekilde oluşan geçici elastik dalgalar olarak tanımlanır.
Katı malzemeler belli bir elastikliğe sahiptir; dış kuvvetler altında genleşerek veya sıkışarak elastik deformasyona uğrarlar. Deformasyon ne kadar fazla ise elastik enerjide o kadar fazla olacaktır. Dış kuvvetler ortadan kalktığında ise bir yay gibi geri gelirler. Elastik limit geçilirse kırılma veya çatlama olur. Bu, gevrek malzemelerde hemen, diğer malzemelerde belli bir plastik deformasyon sonrası meydana gelir.
Elastik olarak genleşmiş malzemede boşluk, inklüzyon vb. bir hata varsa, çatlamalar yüksek derecede streslenen bu noktalarda oluşarak, hızlı bir dislokasyonla malzeme elastik enerjisini hızla serbest bırakarak gevşer. Bu akustik emisyon olayıdır.
Hidrostatik testlere alternatif olarak basınçlı sistemler ve tankların testinde kullanılan akustik emisyon, malzemelerdeki kusurlarının tespitinin yanı sıra kusurların konumlarının da bulunmasını sağlar. Özellikle çelik malzemede olmak üzere çoğu malzemenin, yük altında akustik emisyon testi frekans aralığı 100 KHz ile 40 MHz olup, çoğu çalışmalar belli bir frekans bandı, örneğin metallerde 100 KHz - 1.2 MHz bandı aralığında yürütülür. Bu tür ultrasonik sinyallerin genliği genellikle çok düşük olduğundan 100 dB (100 bin büyütme) mertebesinde kazançlar gereklidir.
Akustik Emisyon malzemede mikro yapı değişmeleri olduğu zaman, deformasyon enerjisindeki hızlı boşalma sonucu doğan geçici gerilme dalgasıdır. Malzemelerdeki akustik emisyon kaynakları; mikro çatlaklar, çatlak büyümeleri, akma olayı/dislokasyon kayma bantları, ikiz teşekkül etmesi, yapısal martenzitik dönüşümler, inklüzyon kırılmaları, kompozit malzemelerde lifli kırılma ve ayrılmaları, matrix çatlamaları, tabaka tabaka ayrılmalarıdır. Ayrıca oksit tabakasının çatlaması gibi çeşitli yüzey etkileri de aktif AE kaynaklarını oluşturabilmektedir.
Akustik Emisyon Testi’nde metal cürufların kılcal çatlaklarından, yapıdaki sürtünmeden, yağmur gibi havaya bağlı gürültü kaynaklarından ve bunlarla birlikte yapının kendisindeki manipulasyondan kaynaklanan gürültüleri dikkate almak gerekir. En doğru Akustik Emisyon Testi’nin yapılabilmesi için, tüm bu gürültü kaynaklarının olmaması gerekir.
Akustik Emisyon testinde verilerin elde edilmesi, tankın cidarlarına yerleştirilen yüksek duyarlıktaki piezoelektrik sensörlerle sağlanır. Bu sensörler mekanik dalgayı, bir analog elektrik sinyaline dönüştürür. Elde edilen sinyal, ana cihazda dijital hale dönüştürülür ve ileriki aşamalarda özel bir yazılım ile işleme tabi tutulur.
Akustik Emisyon sinyal parametrelerinin (Genlik, enerji, yükselme zamanı, süre vb.) elde edilmesi, darbelerle (impuls) (“yayma sinyali”) ile gerçekleştirilir. Aynı yapı içerisinde birçok sensörün kullanımı, sinyalin yerini hesaplamak amacıyla sinyalin çeşitli sensörlere varış zamanı farklılıklarının kullanımına izin verir. Konum sonuçlarına ve/veya darbelerin sinyal parametrelerine (Genlik, enerji, vb.) dayalı olarak, hatalar dikkate alınıp tankların durumunun değerlendirilmesi yapılır.
Kaçak ile ilgili olarak, ölçülen önemli bir parametre de ortam gürültüsünün RMS (root mean square-ortalama karekök) değeri ortalamasıdır. Kaçak ile beraber bu değer, basınç arttıkça önemli oranda yükselir. Bu nedenden dolayı Akustik Emisyon Testi’ni uygulamadan önce, kaçakları yok etmek amacıyla tüm potansiyel kaçak bölgelerinin (ana çıkışlar, basınç girişlerinin, flanşlar vb.) sıkıca kapatılması gerekir.
Eğer bir kaçak olur ve bu kaçak, ortam gürültüsünün test sonuçlarını bozmaya başlayacak şekilde artmasına yol açarsa, kaçak problemi ortadan kaldırılıncaya kadar Akustik Emisyon’un izlenmesi durdurulur.
Akustik Emisyon Yöntemi’nde harici kaynak yoktur. Sinyal kaynağı malzemenin kendi içindedir. Yöntemde malzemenin pasif durumu ortadan kaldırılmakta, asıl enerji malzemeye yük uygulayarak verilmekte ve bu şekilde aktif duruma geçirilen akustik emisyon kaynakları ikincil bir enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır.
Diğer tahribatsız muayene yöntemleri hataların geometrik şeklini algılarken, Akustik emisyon, hareketini algılar. Fakat akustik emisyon, bölgesel tarama yapmadan yapının bütünlük kontrolünü tek test ile yapabilir. Ayrıca diğer yöntemlerden farklı olarak test bölgelerinin tamamına ulaşım gerektirmez.
TÜV Austria şu anda, Vallen-Systeme GmbH tarafından üretilen AMSY-5 Yüksek Hızlı Akustik Emisyon Test Cihazı’nı kullanmaktadır. Test cihazı ile test yapılacak parçaya uygulanan gerilim sonucu, kaynaktaki ani hareket bir gerilim dalgası oluşturur. Yapıdaki yayılan dalgalar yüzeye yerleştirilen hassas bir piezoelektrik güç çeviriciyi uyartır. Akustik Emisyon izleme sisteminde, sinyalin ulaştığı ilk nokta algılayıcıdır. Bunu sırası ile ön yükselteç, süzgeç, güç yükselteci, sayıcılar, sinyal değiştirme ve işleme katı ile veri kayıt ve gösterim araçları izler. Malzemeye uygulanan gerilim artarsa bu emisyonlardan çok fazla miktarlarda üretilecektir. Yüzeye ulaşan zayıf titreşimlerin bir veya daha fazla algılayıcı vasıtasıyla alınıp yükseltilerek değerlendirilmesi yapılır. Akustik Emisyon sistemi test kaynaklarından gelen tüm sinyalleri algılar, bunların sayı ve dağılımlarını; gerilim, basınç, sıcaklık gibi bir ya da daha fazla test değişkeni ile ilişkili olacak şekilde kaydeder. Bu kaynakları sınıflandırılmasını ve konumlarının belirlenmesini sağlar.
Test duruşlarının ve sonuçlarının değerlendirilmesi EN 14584 Madde 8.1 ve 8.2’ye göre yapılır.