基于广义互相关时延估计算法的声发射定位技术.pdf

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1、第26卷第11期憨技术学报Vo1．26No．112013年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．20l3AcousticEmissionLocalizationTechniqueBasedonGeneralizedCross-CorrelationTimeDiferenceEstimationAlgorithmJINZhongwei，JIANGMingshun，SUIQingmei，SAIYaozhang，LUShizeng，CAOYuqiang，ZHANGFaye，JIALei(SchoolofC

2、ontrolScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：Thekeytechniqueinacousticemission(AE)localizationistodeterminethetimedifferenceestimation(TDE)betweendifferentsensorsduetodifferentdistancesfromeachsensortotheAEsource．GCC(generalizedcross．correlation、

3、methodbasedonweightedfunctionsiSrepresentedafteratheoreticalanalysisofcross．corelationTDEalgorithm．Bycomparingdifferenteffectsoffourweightedfunctions，PHATwaschosentoconductAEsourcelocationexperimentsforitssmallfluctuationsandstronganti-noiseability．Andtheresultswerecomparedw

4、ithCC(cross—correlation)methodunderdifferentSNR(SignalNoiseRatio)conditions．Experimentswereconductedona800mmx800mmx5mmmarbleslab，andAEsourcewasgeneratedbyleadbreaksatsixdifferentpointswitheachtested10times．Resultsshowunderthelabenvironment，among60groupstestdata，55haveabsolut

5、eerorsbelow37mmandrelativeerors(accordingtodistancebetweenthetwosensors，whichis750mm)lessthan5％(almost90％1．Theaverageabsoluteerorofeachpointislessthan20mmwhiletheaveragerelativeerrorislessthan3％．Keywords：acousticemission；sourcelocalization；cross—correlationtechnique；time-del

6、ayestimationEEACC：7320Q；7220；7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．11．009基于广义互相关时延估计算法的声发射定位技术术金中薇，姜明顺，隋青美，赛耀樟，路士增，曹玉强，张法业，贾磊(山东大学控制科学与工程学院，济南250061、摘要：利用互相关分析算法估计出声发射信号到达不同传感器时由于传输距离不同而引起的时间差，是实现声发射源定位的关键技术。在理论分析互相关时差定位算法的基础上，提出了一种基于加权函数的广义互相关声发射定位方法。分析比较了GCC、PHAT、Roth和SCOT

7、4种不同加权函数用于声发射信号时差估计的效果，选定信号波动少、噪声抑制能力高的PHAT加权函数进行声发射源定位实验，并与互相关算法在不同噪声环境下进行比较。在800mmX800minX5mm的大理石板上，采用断铅作为声发射信号激励源进行定位实验研究，选取6个测点，每个测点测试1O组。结果表明，在实验室环境下，60组测试数据中55组数据相对于测点的定位绝对误差均小于37mm，相对误差(相对于两传感器间的距离750mm)小于5％(约占90％)。单测点十次平均后绝对误差均小于20mm，相对误差小于3％。关键词：声发射；源定位；互相关技术；时差估计中图

8、分类号：TN253；TP391文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)11—1513—06声发射是材料或结构受外力或内力作用产生变环境噪