聲發(fā)射信號(hào)處理和分析技術(shù)
(8)時(shí)間閘門(mén) 應(yīng)把這種閘門(mén)控制電路同后面的負(fù)載控制閘門(mén)和基于噪聲的閘門(mén)相區(qū)別。利用該閘門(mén)的一個(gè)最典型例子是焊接質(zhì)量測(cè)試和控制電路。為抑制來(lái)自電源開(kāi)關(guān)的噪聲,測(cè)試電路在噪聲活躍的大部分時(shí)間內(nèi)關(guān)閉,它僅在焊接區(qū)固化,即在產(chǎn)生有用AE信號(hào)時(shí)才工作。
(9)負(fù)載控制的閘門(mén) 在疲勞試驗(yàn)中這一點(diǎn)特別有用。在周期性疲勞試驗(yàn)中,當(dāng)負(fù)載從張應(yīng)力變?yōu)閴嚎s應(yīng)力經(jīng)過(guò)零負(fù)荷點(diǎn)時(shí),“后沖”會(huì)引起嚴(yán)重干擾噪聲;另外,即使在中間負(fù)荷段,裂紋表面的摩擦也會(huì)引起強(qiáng)烈的干擾噪聲。雖然后者在某些情況下可能會(huì)引起人們的研究興趣,但當(dāng)僅對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行研究時(shí),它又會(huì)產(chǎn)生很大負(fù)面影響。為此,人們常采用電子閘門(mén)電路,使僅在負(fù)荷接近最大值時(shí)才記錄AE數(shù)據(jù)。這一方法已成為疲勞試驗(yàn)檢測(cè)能否成功的一個(gè)關(guān)鍵。
(10)基于噪聲的閘門(mén) 對(duì)一些特別噪聲,如雨水等,可使用一外加傳感器去專(zhuān)門(mén)探測(cè),并在它出現(xiàn)時(shí)關(guān)閉主要測(cè)試電路。大型儲(chǔ)油罐的AE檢測(cè)常用到這種閘門(mén)電路。
(11)護(hù)衛(wèi)傳感器和空間濾波 這對(duì)構(gòu)件如飛機(jī)翼段某一特定區(qū)域檢測(cè)特別有用。在接有測(cè)試傳感器的區(qū)域之外裝上幾個(gè)護(hù)衛(wèi)傳感器,凡是護(hù)衛(wèi)傳感器先接收到的信號(hào)都被當(dāng)作噪聲而拒收;空間濾波則是基于被監(jiān)測(cè)區(qū)域產(chǎn)生的裂紋信號(hào)到達(dá)兩個(gè)或幾個(gè)傳感器的時(shí)差應(yīng)在一定范圍(窗口)之內(nèi),只有符合這一條件的數(shù)據(jù)才被記錄,否則拒收。
(12)進(jìn)行前沿濾波。
(13)數(shù)據(jù)分析(模式識(shí)別、相關(guān)分析及聚類(lèi)分析等) 由于典型的AE信號(hào)總是由發(fā)生在很短時(shí)間內(nèi)的階躍式位移脈沖引起,又由于在很多情況下,結(jié)構(gòu)和傳播路徑基本都是固定的,所以接受到的AE信號(hào)的參數(shù)間的關(guān)系一般也是固定的,而其它干擾信號(hào)的源性質(zhì)與聲發(fā)射總是不同。這樣,利用參數(shù)相關(guān)圖可以有效識(shí)別信號(hào)。在一些更復(fù)雜的場(chǎng)合,可以利用自適應(yīng)濾波法,即從一組訓(xùn)練過(guò)的數(shù)據(jù)中,利用經(jīng)驗(yàn)性模式識(shí)別方法,提取聲發(fā)射源的特征。迄今為止,自適應(yīng)法的應(yīng)用尚不是很成功,原因是很難得到現(xiàn)成的、確定的噪聲,如裂紋摩擦噪聲引起的聲發(fā)射源的數(shù)據(jù);其次,訓(xùn)練數(shù)據(jù)常同傳播路徑和傳感器有關(guān),而同源本身無(wú)關(guān)。
2.3 常用AE信號(hào)處理技術(shù)介紹
聲發(fā)射信號(hào)處理技術(shù)所涉及的內(nèi)容十分廣泛,其技術(shù)復(fù)雜程度相差很大,它可以用最簡(jiǎn)單的有效值作為分析參數(shù),也可以是一個(gè)十分復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)或?qū)<蚁到y(tǒng)。在AE技術(shù)發(fā)展初期,人們就試圖仿效其它無(wú)損檢測(cè)方法,利用AE波形或頻譜分析來(lái)獲取有用信息,因而也是最精確的方法,并可導(dǎo)致對(duì)AE的定量認(rèn)識(shí)。但是,得到真實(shí)的AE信號(hào)本身是一件相當(dāng)困難的工作,而對(duì)一畸變信號(hào)進(jìn)行頻譜、相關(guān)分析等可能會(huì)導(dǎo)致一些錯(cuò)誤結(jié)論。因此,在AE技術(shù)發(fā)展初期,用得更多的是參數(shù)分析方法,并經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單參數(shù)分析到復(fù)雜參數(shù)分析的漫長(zhǎng)過(guò)程。近十幾年來(lái),隨著模態(tài)聲發(fā)射理論和技術(shù)的逐漸成熟,人們又開(kāi)始對(duì)波形分析技術(shù)產(chǎn)生濃厚興趣。與此同時(shí),小波分析、現(xiàn)代譜分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析等技術(shù)也得到應(yīng)用,并取得很好的效果。各種AE信號(hào)處理方法示于圖3。
2.4 測(cè)量系統(tǒng)概述
人們對(duì)聲發(fā)射的認(rèn)識(shí)隨理論研究的發(fā)展而加深,另一方面,聲發(fā)射作為實(shí)用診斷技術(shù),它每前進(jìn)一步都是同測(cè)試
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