小波变换用于声发射波波达时间的研究

基于模态声发射和互相关技术,利用小波变换的方法,计算声发射波达时间,进而进行声发射源定位,提高了定位精度。     

声发射源定位技术

综述声发射源的定位技术，详细介绍基于声发射信号时差测量的线定位和面定位技术，并分析影响声发射源定位精度的因素。     

基于BP神经网络的混流式水轮机裂纹声发射源定位方法

提出使用基于BP神经网络的智能定位方法,用于混流式水轮机的裂纹声发射源定位。理论和实验证明,该方法较好地解决了声发射源定位问题,为进行混流式水轮机裂纹在线监测提供依据。     

储罐底板腐蚀声发射源的识别定位

基于储罐底板声发射源定位的基本理论,提出在储罐内部介质中放入传感器,与布置在罐外壁上罐底附近的传感器共同对储罐底板腐蚀缺陷声发射源进行识别的方法;分别进行了模拟储罐底板声源识别定位,模拟储罐声发射衰减特性与储罐底板腐蚀声发射源识别试验。结果表明,该声源识别定位方法可提高任意三角形定位中的检测对声源的识别度,增加罐底区域定位的面积,减少由于声波衰减而造成的漏检;另外,罐内传感器较罐外传感器对腐蚀声源的识别更为敏感,并可减小气候等因素带来的外界干扰对声源识别定位的影响。因此,该方法可提高声发射对储罐底板声源识别定位的可靠性,为储罐底板的声发射检测评价提供理论和试验依据。     

岩石力学试验中的声发射源定位技术

在岩石力学实验中，声发射源定位的研究方法，是实验室声发射研究的重要方面。在总结前人关于声发射源定位在实验硬件和定位算法两方面工作的基础上，从定位算法上着重分析了当前几种地震模拟岩石力学实验室声发射定位方法的利弊，指出了未来声发射定位方法可能的发展方向，并从定位算法上阐述了提高AE定位精度所必须克服的障碍。     

压力容器模拟缺陷的声发射定位

针对核反应堆环境下压力容器的缺陷检测,为避免检测人员长时间接触辐射剂量,采用声发射检测技术,开展了压力容器模拟缺陷定位试验。根据声发射源性质的不同,分别采用时差定位法和衰减定位法,通过试验标定了两种定位方法的重要参数,实现了模拟声发射源的定位,并且通过试验验证了定位结果的准确性。试验结果表明,时差定位法和衰减定位法均适用于定位突发型声发射源,而连续型声发射源可采用衰减定位法进行定位,定位最大误差均不超过传感器间距的10%,定位效果良好。     

基于平行压电阵列的阀门泄漏声发射源定位方法

针对阀门泄漏故障的问题,提出了基于平行压电阵列的阀门泄漏声发射源定位方法。针对阀门曲面结构的特点,在阀体底部布置了两条平行线性传感器阵列。首先,利用平行压电阵列采集阀门泄漏时产生的声发射信号;其次,计算各自阵列协方差及其特征值,通过比较特征值的大小,确定声发射信号源的大致区域,再利用近场多重信号分类算法进行空间谱估计,在子阵列上建立局部坐标,得到与声发射源对应参考阵元的极坐标,即距离和角度;最后,通过坐标变换,将局部坐标轴中的极坐标转换到整体坐标中。通过DN50的闸阀进行了试验,试验结果表明:该方法可以有效地对阀门声发射源进行定位,减小了阀门泄漏故障的误判,可为阀门故障预测提供参考知识。     

常压储罐声发射检测技术

声发射检测技术可用于常压储罐腐蚀评价。讨论了常压储罐中声发射信号产生的机制和传播过程,试验研究了液体介质中声发射源的定位、波速的计算及声发射信号的衰减规律,提出了声发射信号的分析方法以及结果评价方法。指出由于信号传播路径的不确定,使定位分析较困难,而从每个通道单位时间的撞击数来判断更有实际意义,并给出了工程实例。     

飞机蜂窝复合材料板压缩过程的声发射定位研究

声发射检测的主要目的是发现声发射源和有关源的信息,声发射源定位是声发射检测中至关重要的指标,其准确程度反映了声源的检测位置与实际缺陷源位置的符合程度。本研究针对复合材料的特性,结合实际情况进行了声速和衰减测量实验,并通过断铅实验对复合板进行声发射定位。通过对复合材料板压缩实验的在线监测,基于声发射信号参数的提取及关联图分析,给出了各损伤阶段的参数特征,以及声发射监测区域内的裂纹萌生扩展断裂的时间和位置。研究结果表明,复合板实际断裂位置与声发射监测得出的位置相吻合。     

基于小波变换的声发射模拟信号特性分析

小波变换作为一种新的信号处理方法,可对任一时刻、任一频段的声发射信号进行时频分析.通过基于Gaussian方程的Gabor小波及其Fourier变换,研究了Q235B钢板中三种声发射模拟信号的特点及三种信号的区分和识别.试验表明,基于小波变换的信号处理方法对于研究实际声发射信号的特点、声发射源的特征和定位以及传感器选择有一定的帮助.     

基于声发射的扫地机器人外壳碰撞点定位研究

扫地机器人领域的核心问题是定位问题,对扫地机器人行进过程中的碰撞位置进行有效定位是提高清扫效率的关键。声发射作为一种新型的无损检测技术,它的信号特性让其能在各种材料环境下进行定位实验。基于声发射技术的时差定位系统对于碰撞信号这种突发型信号有较好的捕捉定位能力,采用声发射时差法研究扫地机器人外壳在发生碰撞时的对应位置并进行定位误差分析。结果表明,声发射时差定位法能简单且快速地对碰撞点进行有效定位,利用声发射时差定位计算出的坐标与实际碰撞点坐标的误差最大值为8.45 mm,最小值为0.7 mm。研究结果可为实验研究和工程中声发射事件的精确定位提供重要参考。     

基于钢岔管水压试验中的声发射检测技术应用研究

为保证钢岔管在水压试验过程中能够安全进行,本文采用声发射实时监测技术对钢岔管焊缝和母材产生的声发射信号进行实时监测。在升压之前,用断铅信号模拟源分析了随着传播距离的增加声发射信号衰减的情况,并给出了满足同类型试验的幅值与传播距离的关系式;在升压和保压过程中,综合采用声发射源的平面定位分析法、特征参数分析法、波形分析法对出现有意义的声发射信号时段进行了详细分析,为钢岔管水压试验的安全监测提供了技术支撑。试验结果对同类型钢岔管水压试验声发射安全监测具有一定的参考价值。     

基于LabVIEW的贮箱多余物检测系统研究及应用

贮箱是大型机械设备中必不可少的部分，其内部铁屑、焊渣等多余物检测的问题有待解决。为实现贮箱内多余物的智能检测，通过时间反转原理的聚焦算法，利用LabVIEW和MATLAB联合编程，设计集数据采集、分析、处理及声发射源定位于一体的LabVIEW软件平台贮箱多余物检测系统。该系统可以有效判断贮箱内多余物的有无及定位，将声发射源的定位以强度图显示。经过多次试验，定位误差控制在5%以内，满足工程需要。     

新制加氢反应器水压试验过程的声发射检测

为发现新制压力容器的先天性活性缺陷,提高制造质量,对一台新制加氢反应器水压试验过程进行声发射检测。采用三角定位与线定位结合的方法,对加氢反应器壳体和接管进行了整体检测。采用二次加载的方式,重点分析第二次加载过程和保压阶段的声发射信号。检测过程共发现3处有效声源,通过采用超声波和渗透探伤方法进行复验,确定声源Sl为流动噪声;声源S2为鞍座与筒体间的机械摩擦信号;声源S3为弯管内堆焊层表面缺陷。该检验实例可为新制容器出厂前的全面检验提供借鉴。     

基于声波的管道泄漏点定位检测仪的开发

采用基于声学的方法和相关定位原理开发研制了一种管道泄漏点定位的检测仪。该仪器采用专用低频传感器、泄漏声信号波形的高速采集、基于网络的无线数据通讯和基于USB的数据快速传输、GPS授时等多项先进的电子技术,可对不同材质和不同介质的管道泄漏实现现场实时定位检测和远程无线定位检测。经试验和现场应用证明,该系统在0．4MPa的压力下可以实现对50m管道1mm泄漏孔和100mm管道3mm孔的泄漏点定位检测。     

煤矿声发射监测中传感器阵列的布置

在声发射监测过程中,传感器的空间布置是影响声源定位不准的关键之一。根据矿区监测特点,从传感器空间布置进行讨论,即开采的区域是动态的,也就要求被监测的区域是动态的变化的,为了在不改变原有传感器阵列基础上,通过增加少量传感器的方法,提高定位的精度,提出了动静结合的传感器布置策略,同时为弥补以往传感器布置不容易监测较小声源信号的特点,通过与无线传感网络相结合,形成传感器阵列的方法,提高监测的精度,到达预测的效果。     

长管拖车气瓶声发射检测技术

为发现长管拖车气瓶实际使用中存在的裂纹、腐蚀等危险缺陷,保障长管拖车的安全运行,根据长管拖车气瓶结构、尺寸和材料特点,制定了相应的声发射检测方案。加工了裂纹和腐蚀减薄等人工缺陷,对长管拖车气瓶进行了整体声发射检测试验。模拟了裂纹、线腐蚀、点腐蚀和面腐蚀等四种不同缺陷的监测过程和定位结果,并对这些声发射源的定位、分布和关联特性分别进行了分析。     

基于Lamb波频散特性的声发射源平面定位新方法

针对传统的声发射源平面定位中各传感器灵敏度差异和门槛值设置不同对时差定位精度影响较大的问题，通过研究弹性波在薄板中传播的特性即Lamb板波频散特性，借用模态声发射的概念将单个传感器接收到的信号利用Gabor小波时频分析得到不同模态的峰值到达时间，并在引入速度因子概念的基础上，讨论了两种不同的声发射源平面定位方法，即同一频率不同模态的定位方法和同一模态不同频率的定位方法，试验证明两种方法都能得到模拟源的正确定位，不仅从根本上避免了传感器间灵敏度差异对时差定位精度的影响，而且还可以减少平面定位中传感器的数量，避免三角形定位中伪定位的出现，并适用于传统的声发射源平面定位中不易布置传感器阵列的结构健康无损监测。     

基于穷举法的三维声发射源定位算法

声发射源定位算法的选择直接影响数据利用率和定位精度。提出一种基于穷举法的三维声发射源定位算法,针对直接搜索穷举法的计算耗时问题,采用利用传感器激发顺序确定搜索区域的改进措施。执行了不同尺寸试件的断铅激发源定位试验和劈裂试验,给出了搜索节点间距选取的建议,并对某商业AE软件和两种穷举法定位计算的数据利用率、计算耗时和定位精度指标进行了比较和评价。结果表明,恰当选取搜索节点间距可使计算耗时和定位精度达到相对稳定的水平,改进后的穷举法计算耗时约为直接搜索穷举法的20%,穷举法的定位精度和数据利用率均比商业AE软件高。     

基于强度型光纤传感技术的复合材料薄板损伤声发射定位法

声发射具有对缺陷起始和扩展探测灵敏的特点,适用于复合材料薄板损伤检测,其中定位方法的研究是关键技术之一。文章结合光纤传感技术,设计并构建了声发射检测系统,实现了复合材料薄板的损伤源定位。基于三角定位原理,进行分布式光纤传感布置,在复合材料薄板上方获取损伤信号。然后将测得的信号依次利用DaubechieslO小波和Gabor小波进行背景去噪和信号峰值提取,从而获得损伤源释放的AO模态兰姆波传播到各个传感器的精确时间。最后由到达时间依据三角损伤定位算法建立非线性方程组,通过计算即可求出损伤源位置。相比其它方法,该方法具有非接触、无需测量对象材料参数的优点,在复合材料薄板损伤检测应用中有重要意义。