声发射信号分析技术

2013-11-27 11:52:42来源: 互联网

AE技术的目的是获得有关AE 源的信息,进而获取同材料或结构故障相关的信息。因此,AE信号分析处理方法的研究是获取AE 源信息的关键问题之一,也是AE 技术的主要发展方向。

特征参数分析技术
特征参数分析法是基于谐振式AE 传感器输出信号的参数来获取有关AE 源信息的方法。目前在AE 检测中仍得到广泛应用。简化的波形特征参数包括振铃计数、能量、幅度、上升时间和持续时间5 个参数。对于连续型AE 信号,只有振铃计数和能量参数可以适用,为了更确切地描述连续型AE 信号的特征,又引入了平均信号电平和有效值电压两个参数。
参数分析方法的最大缺点是有关AE 源本质
的信息往往被谐振式传感器自身的特点所掩盖或模糊掉,因为由这种谐振式传感器所获得的AE 信号基本是一衰减的正弦波,由这样的波形得到的各种参数与真正的物理量(位移、速度、加速度等)之间缺少必然的联系,AE 信号的这种外在相似性必然给源机制的识别和信号的处理带来困难。其次,AE 信号是突发性瞬态信号,并具有非稳态随机信号的特征,参数分析的结果往往随所用传感器谐振频率和测试系统(放大倍数、阈值的不同)而变化,因此,实验结果的重复性还很差。此外,传统的参数分析方法认为AE 信号是以某一固定速度传播的假设,与实际情况有很大出人,它必然会带来定位误差。这些缺点都是参数分析方法所无法克服的,在很大程度上制约了AE 技术的发展。
尽管与记录的AE 波形信号相比,AE 波形特征参数已经损失了大量的信息,但由于其对AE仪的要求较低,分析方式简单、直观,记录的信号量大、分析速度快、实时性好,便于检测人员掌握和操作,因此它目前仍是工程检测中主要使用的方法[2]。

波形分析技术
AE 波形分析是通过分析所记录的AE 时域波形或频谱特征来获取AE 信号所蕴含信息的一种方法。从理论上讲,波形是表达AE 源特征的最精确的方法,波形分析能提供更全面更详尽的AE 信号特征信息,并可导致对AE 的定量认识。但是,得到真实的AE 信号本身是一件相当困难的工作,而对一畸变信号进行频谱、相关分析等可能会导致一些错误结论。因此,在AE 技术发展初期,用得更多的是参数分析方法,并经历了从简单参数分析到复杂参数分析的漫长过程。近十几年来,随着计算机软硬件技术的飞速发展,宽带AE 传感器和多通道全波形AE 检测仪器问世,可以获得更真实的AE 波形,了解更多的AE源信息。同时模态AE 理论和技术逐渐成熟,小波分析、现代谱分析和神经网络分析等现代信号处理技术在AE 分析中得到应用,AE 波形分析技术的研究和应用取得了较大进展。
AE 波形分析技术的核心是了解所获得的AE波形的物理本质,研究AE 的源机制、声波的传播过程和传播介质的响应,了解不同机理的源产生波形的异同并进而寻找识别方法。目前基于波形分析的主要方法包括:模态声发射、经典谱分析、现代谱分析、小波分析和人工神经网络模式识别等。

关键字:声发射  信号分析

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1127/article_21270.html
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