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声发射的基本概念

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声发射的基本概念

声发射信号的3种表征形态-波形流、声发射波形、特征参数

发布日期:2016-12-23 16:04    浏览次数:

    材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射,该弹性波由压电型传感器接收后转化为电压信号。所以声发射信号最本质的形态是随时间实时变动的波形。将此波形实时不间断的传输到存储设备,进行存储,可供事后调用的信号是为波形流。如图1:

                             图1:声发射波形流
    在前几代的声发射系统中,使用低级别的微控芯片和系统结构,系统资源有限,比如传输带宽(PCI接口的系统传输带宽为133MB/s,USB2.0的带宽为60MB/s)根本无法满足声发射波形流的传输,会造成数据的大量丢失。针对此状况,各厂家结合实验数据,通过门槛、PDT、HDT、HLT等参数从波形流中提取出声发射波形,声发射波形是声发射软件根据用户设定的参数从波形流中提取,认为有一定代表意义的、能一定程度反应声发射现象的波形。

                          图2:声发射波形
    由于声发射波形是人为截取的,具有一定的长度,方便分析。所以,通过软件可以从声发射波形中提取出特征参数。正如我们从一个人物照片中提取人的身高、衣着、发型等信息一样。通过这些参数可以了解这些信号的信息,并且更方便的进行统计、对比等,了解变化规律等。

                           图3:声发射特征参数

22种声发射主要特征参数,分别是:幅度(amplitude)、能量(energy)、振铃计数(counts)、持续时间(duration)、信号均方根值(RMS)、平均信号电平(ASL)、电压阀值(threshold)、上升时间(rise time)、峰值计数(counts to peak)、平均频率(average frequency)、反算频率(reverberation frequency)、初始频率(initiation frequency)、信号强度(signal strength)、绝对频率(absolute frequency)、局部功率谱(partial powers)、质心频率(frequency centroid)、峰值频率(peak frequency)、绝对能量(absolute energy)、到达时间(arrival time)、循环计数(cycle counter)、阻尼(damping)、模态(modal)。

各参数的定义和用法示例我们另行说明。

 

声发射信号的3种表征形态-波形流、声发射波形、特征参数的形象说明:

  • 波形流是对实验过程的视频录像;

  • 声发射波形是对实验中关键现象的照片拍摄; 

  • 特征参数是对关键现象的文字描述或数据统计

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