泵头体是油井压裂机组的核心部件。它处于交变高压载荷下工作,同时还会受到工作介质的侵蚀,再加上在设计上为了与压裂泵车配合使用尽量减小尺寸与重量,泵头体很容易出现早期失效。在尺寸与结构方面不能做太大改动的条件下,选用更好的材料成为解决泵头体早期失效问题的一大关键手段。本课题针对泵头体材料易早期失效的问题,为材料选型提供更多有效的依据,设计了基于声发射的材料裂纹检测系统。声发射检测技术具有对早期裂纹的高度敏感性,能够检测到材料内部的早期失效裂纹的AE信号,同时能够实现全程的连续监测,非常适合于研究材料失效全过程的规律。本文在介绍了声发射检测的基本理论基础上,着重介绍了自主设计的材料试验声发射裂纹检测系统及试验结果。该系统硬件方面以高速数据采集卡为基础实现对AE信号的高速连续采集,软件方面以VB和Matlab混合编程,实现基本操作控制和数据处理。利用该声发射检测系统采集了实际泵头体材料高压作用下的声发射信号,并对信号进行分析,得到了重要的结论。研究表明:自主设计的声发射裂纹检测系统能够有效地识别和提取出泵头体材料在高压试验过程中材料疲劳裂纹的产生及扩展过程的AE特征。通过快速傅立叶变换和小波变换的信号处理方法能够很好地分析材料疲劳裂纹的频率处于200kHz以上高频段。通过小波分解与重组,利用能量系数法反映出裂纹变化过程中各层能量系数的变化规律。利用该检测系统,能够清楚地反映出材料的失效规律,为材料选型提供可靠的实验依据。