聲發(fā)射信號處理和分析技術(shù)
加入技術(shù)交流群
主要包括① 實驗室中試驗機的噪聲。② 外場測試時的設(shè)備運轉(zhuǎn)噪聲，包括來自容器內(nèi)部的噪聲和連接管道的噪聲。③ 泵和閥門的流體噪聲。④ 所有的摩擦過程，如加載引起的移動以及容器的支撐物等都會引起噪聲。⑤ 機械撞擊引起的噪聲，如在戶外測試時灰塵、雨點和雪花等都會引起噪聲。⑥ 人類本身和周圍的動物都可能引起噪聲。
2.1.3 聲波傳播途徑引起的聲信號畸變和衰減
通常在聲發(fā)射源處，大多數(shù)聲發(fā)射信號都具有比較簡單的寬帶和介躍形特征，但在材料或結(jié)構(gòu)中經(jīng)多次反射、衰減以及波形轉(zhuǎn)換后，其波形將發(fā)生很大畸變，這一點無疑給聲發(fā)射信號的分析帶來很大困難。因為利用AE技術(shù)監(jiān)測的對象絕大多數(shù)是固體，而固體中有不同的波形存在，如壓縮波、切變波、板波和表面波等，這些波的傳播速度各不相同，在邊界處還會發(fā)生波形轉(zhuǎn)換。源發(fā)出的聲波除直達波外還可以經(jīng)多種路徑到達傳感器，因此，所探測到的聲信號波形是不同路徑到達傳感器聲波的疊加（混響效應(yīng)），這種不同波形的疊加使問題趨于復(fù)雜。此外，傳感器本身還有所謂“振鈴”效應(yīng)（傳感器的響應(yīng)），從而導(dǎo)致輸出信號更加復(fù)雜。在許多情況下，如何從這樣一個比較復(fù)雜的信號中獲取有用信息就成了問題的關(guān)鍵。
2.2 克服干擾噪聲的常用方法
在詳細敘述AE信號處理方法前，簡單介紹AE檢測技術(shù)中克服干擾噪聲常用的方法十分必要。在某種程度上，它們也就是AE信號的處理方法。
（1）選擇適當?shù)墓ぷ黝l率 早期進行聲發(fā)射研究時，人們試圖利用可聽聲頻段（20kHz）并利用話筒作為傳感器。這樣，必須在夜深人靜時觀察聲發(fā)射信號，以盡量避免外面交通和人群等的噪聲干擾。直到20世紀60年代，一些聲發(fā)射工作者，特別是美國學者Dunegan意識到，聲發(fā)射信號可延伸至較高頻域，即數(shù)兆赫甚至數(shù)十兆赫，高頻段環(huán)境噪聲的影響比較小。由于絕大多數(shù)機械噪聲的頻率范圍最多只能達到幾十千赫，因此選擇諧振頻率為150~300 kHz或更高的傳感器能有效克服干擾噪聲的影響。對于類似飛機機翼裂紋擴展產(chǎn)生的AE信號，選擇更高一點的頻率（500~600 kHz）可能會更有利。
（2）利用差動傳感器 這種傳感器由兩塊相反極性的晶片組成，其輸出送入差動放大器的兩個輸入端。AE信號產(chǎn)生相反極性的信號，它們的差值被放大；電磁干擾信號的極性相同，由于前置放大器的共模抑制被大大削弱。
（3）進行特殊的頻率濾波 有些干擾來自周圍的一些固定無線電設(shè)備，如在利用聲發(fā)射進行管道泄露測試時，發(fā)現(xiàn)有調(diào)制干擾信號，其載波頻率為100 kHz，它是由附近的發(fā)射機引起的。濾波后，這種干擾即被抑制。
（4）引入電壓閾值或降低測試靈敏度 該方法可同時去除低于閾值的AE信號和噪聲信號。由于幅度大的AE事件對材料損傷的“貢獻”大，這一方法得到廣泛應(yīng)用。
（5）在源處阻止噪聲發(fā)生。
（6）噪聲源和傳感器間引入屏蔽或衰減介質(zhì)。
模擬信號相關(guān)文章:什么是模擬信號
評論