基于小波变换和模态声发射的304不锈钢点蚀声发射信号特性.pdf

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1、第42卷第6期石油化工设备Vo1．42NO．62013年11月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTNOV．2O13文章编号：1000—7466(2013)06—0021—04基于小波变换和模态声发射的304不锈钢点蚀声发射信号特性蔡文生(南京市锅炉压力容器检验研究院，江苏南京210002)摘要：为了研究304不锈钢的点蚀声发射信号特性，应用小波变换和模态声发射技术对304不锈钢的点蚀声发射信号进行了分析，分析研究结果表明，点蚀信号波形主要是由能量较大的低频段弯曲波和能量较小的高频段扩展波构成的。研究结果对304不锈钢点蚀

2、声发射监测具有一定的实际指导意义。关键词：304不锈钢；点蚀；小波变换；模态声发射；信号特性中图分类号：TG115．28文献标志码：Adoi：10．3969／j．issrx1000—7466．2013．06．005ResearchonAcousticEmissionSignalsCharacteristicsofPittingCorrosionon304StainlessSteelBasedonWaveletTransformandModeAcousticEmissionCAIWen。sheng(NanjingBoiler&Pre

3、ssureVesselSupervisionandInspectionResearchInstitude，Nanjing210002，China)Abstract：Inordertostudyacousticemission(AE)signalswaveformcharacteristicsofpittingcorrosionon304stainlesssteel。wavelettransformandmodeacousticemissiontechnologywerecombinedtodealwithrecordedAEsig

4、nals．Theresultsshowedthatsignalwaveformwasmainlycomposedoflow—frequencyflexuralwavewithlargerenergyandhigh—frequencyexpansionwavewithlesserenergy．TheresearchresultshavesomecertainsignificanceforAEmonitoringofpit—tingcorrosionon304stainlessstee1．Keywords：304stainlessst

5、eel；pittingcorrosion；wavelettransform；modeacousticemission；signalscharacteristics点蚀是304不锈钢常见的一种损伤形式，可造表征信号特征的能力，很好地解决了时间和频率分成设备穿孔等不易察觉的破坏。过去有不少利用声辨率的矛盾，特别适合于分析含有瞬态现象的声发发射技术进行304不锈钢点蚀监测的研究，但信号射信号。模态声发射技术也是近些年发展起来的一处理方法主要基于简化特征参数分析_】]。该方法种基于声发射波形的分析技术，它主要是根据兰姆对检测参数设置的依赖

6、性较强，与信号原始波形相波理论研究板中声发射波的特点，从而将声发射波比损失了大量有关声发射源信息。近年随着全数字形与特定的物理过程相联系。笔者利用实验得到的声发射仪的快速发展，基于波形的分析技术显现出点蚀声发射信号，通过小波变换得到信号的时频特了其独特的优越性。小波分析是近十几年来发展起性，并应用模态声发射理论分析了点蚀声发射信号来的一门信号处理技术，具有同时在时间域和频域特性。收稿日期：2013—05—31作者简介：蔡文生(1963一)，男，广东潮州人，高级工程师，学士，研究方向为化工装备安全技术及工程。第6期蔡文生：基于小波变

7、换和模态声发射的304不锈钢点蚀声发射信号特性分布范围为O～4×10Hz，信号能量在频域上主要分布在90～234kHz，在时域上分布为4．1～21．8s和63．8～92．5s。信号最大能量峰值点处频率(即信号中心频率)为1．374×10Hz，对应时间为78．5s。点蚀声发射源主要是腐蚀产物脱落、氢气泡摩擦器壁和微裂纹开裂等。信号小波变换不同时段对应存在多个频率峰值也反映了304不锈钢频率／MHz点蚀声发射源的多样性。(a)相速度频率最大峰值点1．374×10Hz处的小波系数一时间图见图5。可知信号波形上升时间较长，能量主要集中在1

8、40tLs以内，而腐蚀产物水解和酸解产生的氢气泡摩擦器壁点蚀信号具有上升时间长的特征。7．5O．61．2l_82．43．06．5>g5频率，MHz．524．5一．(b)群速度山，嚣3．565432O2．5图63mm厚304不锈钢板中兰姆波多阶相速度