钢板声发射时间反转聚焦增强定位方法.pdf

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1、第３７卷第８期仪器仪表学报Ｖｏｌ３７Ｎｏ８２０１６年８月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＡｕｇ．２０１６钢板声发射时间反转聚焦增强定位方法１２１１１李昕，罗更生，龙盛蓉，陈果，李秋锋（１．南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌３３００６３；２．湖南省特种设备检验检测研究院长沙４１０１１７）摘要：声发射检测方法具有实时动态监测优点，应用越来越广泛，但是对声源的定位始终没有更大的突破。在钢板声发射检测中，提出一种基于时间反转理论的声发射源准确定位的

2、方法。由于声发射检测是一种被动检测技术，结合时间反转聚焦理论，推导出对声源信号实现时间反转聚焦增强处理方法，可增强检测信号中声源幅值，提高信噪比；然后根据声源信号到达时间推算出声源聚焦时刻，利用弹性波传播理论对传感器监测区域重建信号传播波动图，显示出声源位置和区域；最后通过实验测试对该方法进行验证，结果表明该方法能有效提高损伤声源信号的能量，对检测区域的信号重建和定位显示准确地给出损伤声源位置。关键词：声发射检测；钢板；时间反转聚焦；信噪比；损伤声源定位中图分类号：ＴＨ７ＴＢ５文献标识码：Ａ国家

3、标准学科分类代码：１４０．２０６０Ｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｂｙｔｉｍｅｒｅｖｅｒｓａｌｆｏｃｕｓｉｎｇａｎｄｅｎｈａｎｃｉｎｇｆｏｒｓｔｅｅｌｐｌａｔｅ１２１１１ＬｉＸｉｎ，ＬｕｏＧｅｎｇｓｈｅｎｇ，ＬｏｎｇＳｈｅｎｇｒｏｎｇ，ＣｈｅｎＧｕｏ，ＬｉＱｉｕｆｅｎｇ（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮＤＴ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＮａｎｃｈａｎｇＨａｎｇｋｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００６３，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｕｎａｎＳｐ

4、ｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ＆ＴｅｓｔｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１１７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＥ）ｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃａｎｒｅａｌｉｚｅｒｅａｌｔｉｍｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｕｓｉｔｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓｓｔｉｌｌｎｏｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｉｎｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆＡＥｓｏｕｒｃｅ．Ａｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔ

5、ｉｍｅｒｅｖｅｒｓａｌｔｈｅｏｒｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｌｏｃａｔｅｔｈｅａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｕｒｃｅｏｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｐｌａｔｅ．Ｂｅｃａｕｓｅａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｔｅｓｔｉｎｇｉｓａｐａｓｓｉｖｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｉｍｅｒｅｖｅｒｓａｌｆｏｃｕｓｉｎｇａｎｄｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｏＡＥｓｏｕｒｃｅｓｉｇｎａｌｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｉｍ

6、ｅｒｅｖｅｒｓａｌｔｈｅｏｒｙ，ｂｙｗｈｉｃｈＡＥｓｏｕｒｃｅｓｉｇｎａｌｗｉｌｌｂｅａｍｐｌｉｆｉｅｄａｎｄｔｈｅｓｉｇｎａｌｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ（ＳＮＲ）ｗｉｌｌｂｅｅｎｈａｎｃｅｄ．ＴｈｅｎｔｈｅＡＥｓｏｕｒｃｅｆｏｃｕｓｉｎｇｔｉｍｅｃａｎｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＡＥｓｏｕｒｃｅａｒｒｉｖｉｎｇｔｉｍｅ，ａｎｄｔｈｅｓｉｇｎａｌｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｗａｖｅｉｍａｇｅｃａｎｂｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｔａｋｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｅｌａｓｔ

7、ｉｃｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＡＥｓｏｕｒｃｅｉｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｇｎａｌｆｏｃｕｓｉｎｇ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｈａｓｂｅｅｎｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｉｇｎａｌｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｄａｍａｇｅｓｏｕｒｃｅ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄａｍａｇｅｓｏ

8、ｕｒｃｅｃａｎｂｅｓｈｏｗｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｔｈｒｏｕｇｈｓｉｇｎａｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｒｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＥ）ｔｅｓｔｉｎｇ；ｓｔｅｅｌｐｌａｔｅ；ｔｉｍｅｒｅｖｅｒｓａｌｆｏｃｕｓｉｎｇ；ｓｉｎｇａｌｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ（ＳＮＲ）；ｄａｍａｇｅｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎ带着损伤处的信息，通过声发射传感器接收、分析和处理１引言声发射信号就可以判断损伤的活性和严重性，并对损伤部位进行定位