第5章声发射信号处理方法

45 第5 章 声发射信号处理方法 目前采集和处理声发射信号的方法可分为两大类。一种为以多个简化的波形特征参数来表示声发射信号的特征，然后对这些波形特征参数进行分析和处理；另一种为存贮和记录声发射信号的波形，对波形进行频谱分析。简化波形特征参数分析方法是自二十世纪五十年代以来广泛使用的经典的声发射信号分析方法，目前在声发射检测中仍得到广泛应用，且几乎所有声发射检测标准对声发射源的判据均采用简化波形特征参数。 5 .1 经典信号处理方法 5 .1 .1 波形特性参数 图 5.1 为突发型标准声发射信号简化波形参数的定义。由这一模型可以得到如下参数： (1) 波击（事件）计数； (2) 振铃计数； (3) 能量； (4) 幅度； (5) 持续时间； (6) 上升时间； 图 5 .1 声发射信号简化波形参数的定义 对于连续型声发射信号，上述模型中只有振铃计数和能量参数可以适用。为了更确切地描述连续型声发射信号的特征，由此又引入了如下两个参数： (7) 平均信号电平； (8) 有效值电压。 声发射信号的幅度通常以dBae 表示，定义传感器输出 1V 时为0dB，则幅值为上升时间 持续时间 振铃计数 幅度 门槛电压 能量 46 Vae 的声发射信号的dBae 幅度可由下式算出： dBae = 20 lg（Vae/1V） 表5.1 列出了常用整数幅度dBae 对应的传感器输出电压值。 表5.1 常用整数幅度dBae对应的传感器输出电压值 dBae 0 20 40 60 80 100 Vae 1V 10V 100V 1m V 10m V 100m V 对于实际的声发射信号，由于试样或被检构件的几何效应，声发射信号波形为如图5.2 所示的一系列波形包络信号。因此，对每一个声发射通道，通过引入声发射信号撞击定义时间（HDT）来将一连串的波形包络画入一个撞击或划分为不同的撞击信号。对于图5.2 的波形，当仪器设定的HDT 大于两个波包过门槛的时间间隔T 时，则这两个波包被划归为一个声发射撞击信号；但如仪器设定的HDT 小于两个波包过门槛的时间间隔T 时，则这两个波包被划归分为两个声发射撞击信号。 图5.2 声发射撞击信号的定义 表5.2 列出了常用声发射信号特性参数的含义和用途。这些参数的累加可以被定义为时间或试验参数(如压力、温度等)的函数,如总事件计数、总振铃计数和总能量计数等。这些参数也可以被定义为随时间或试验参数变化的函数，如声发射事件计数率、声发射振铃计数率和声发射信号能量率等。这些参数之间也可以任意两个组合进行...