基于包络Holder指数的AE信号初至时刻精确拾取-论文.pdf

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1、第39卷第4期中国测试Vo1．39No．42013年7月CHINAMEASUREMENT&TESTJuly，2013基于包络HSlder指数的AE信号初至时刻精确拾取李力，李骥(水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学)，湖北宜昌443002)摘要：声发射(AE)信号初至时刻精确拾取是声发射源定位中的关键问题，该文探讨基于连续小波变换的HOlder指数方法拾取AE信号初至时刻，为突出信号初至时刻的奇异性特征，提出对信号包络估计的包络H~lder指数方法。通过对模拟AE信号和金属裂纹AE信号应用结果表明：包络Ht~lder指数可以精确

2、提取AE信号的初至时刻，误差小于2s，能为AE源定位提供一种有效手段。关键词：声发射(AE)；初至时刻；包络H~lder指数；奇异性中图分类号：TB553；TB95；0429；TM930．12文献标志码：A文章编号：1674—5124(2013)04—0001—04PreciseidentificationoffirstarrivaltimeforacousticemissionsignalbasedonenvelopeHflderexponentLILi，LIJi(HubeiKeyLaboratoryofHydroelectricMach

3、ineryDesign&Maintenance，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：Theidentificationofthefirstarrivaltimeofacousticemission(AE)signalisoneofthekeyproblemsinAEsourcelocation．ThispaperpresentedamethodofenvelopeHSlderexponenttoidenti~thefirstarrivaltimeofAEsigna1

4、．Firstly，theenvelopebyHilberttransformwasextractedtohighlightthesingularitycharacterofsigna1．Then，H~lderexponentsoftheenvelopesignalwereestimatedandthecurvebasedontheseexponentsshowedthefirstarrivaltimedistinctly．AppliedthemethodtoAEsignalsproducedbypenleadandmetalcrackpro

5、pagation，thefirstarrivaltimecanbeidentifiedcorrectly．Theidentifiederorwaslessthan2s．TheresearchresultsdemonstratedthattheproposedmethodcanidentifiedthefirstarivaltimeofAEsignalsprecisely．Keywords：acousticemission(AE)；firstarivaltime；envelopeHt~lderexponent；singularity0引言做出

6、相应处理，如进行超声复检、焊接修复等，以避声发射(acousticemission，AE)是材料内部能量免事故的发生，对结构进行声发射检测(acoustic释放而产生弹性波的现象，能量释放源即为AE源。实emissiontest，AET)I)~确定AE源即缺陷的位置显得际结构(如钢结构、混凝土结构)中，通常存在着裂十分重要。在AET中，传感器被阵列在结构表面，通纹、腐蚀、微动磨损等各种缺陷，这些缺陷发展时都过计算AE信号到达不同传感器的时间差即时差定成为AE源。为了便于技术人员及时对结构缺陷部位位可确定AE源的位置。因此，确定AE信号到达传

7、感器的准确时刻即AE信号初至时刻的精确拾取，成为收稿日期：2012—06—05：收到修改稿日期：2012—07—29AE源的时差定位中需要解决的关键问题之一。基金项目：国家自然科学基金项目(51175401)水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡AE信号的初至时刻拾取最简单的方法是固定大学)开放基金项目(2010KJX06)法，即以AE信号首次超过门槛的时刻作为初作者简介：李力(1964一)，女，湖南汨罗市人，教授，研究方至时刻，但当信号幅值较小，噪声水平较高时，固定向为无损检测等。门槛将失效。为此，引入浮动门槛法即STA／LTA2中

8、国测试2013年7月方法，但当噪声与AE信号频带相同时，初至时刻的式不能够对信号在t。点进行近似，那么信号在￡。拾取精度不高[31。为了提高拾取精度，文献[2]采用高点可由一指数