声发射信号处理和分析技术
主要包括① 实验室中试验机的噪声。② 外场测试时的设备运转噪声，包括来自容器内部的噪声和连接管道的噪声。③ 泵和阀门的流体噪声。④ 所有的摩擦过程，如加载引起的移动以及容器的支撑物等都会引起噪声。⑤ 机械撞击引起的噪声，如在户外测试时灰尘、雨点和雪花等都会引起噪声。⑥ 人类本身和周围的动物都可能引起噪声。
2.1.3 声波传播途径引起的声信号畸变和衰减
通常在声发射源处，大多数声发射信号都具有比较简单的宽带和介跃形特征，但在材料或结构中经多次反射、衰减以及波形转换后，其波形将发生很大畸变，这一点无疑给声发射信号的分析带来很大困难。因为利用AE技术监测的对象绝大多数是固体，而固体中有不同的波形存在，如压缩波、切变波、板波和表面波等，这些波的传播速度各不相同，在边界处还会发生波形转换。源发出的声波除直达波外还可以经多种路径到达传感器，因此，所探测到的声信号波形是不同路径到达传感器声波的叠加（混响效应），这种不同波形的叠加使问题趋于复杂。此外，传感器本身还有所谓“振铃”效应（传感器的响应），从而导致输出信号更加复杂。在许多情况下，如何从这样一个比较复杂的信号中获取有用信息就成了问题的关键。
2.2 克服干扰噪声的常用方法
在详细叙述AE信号处理方法前，简单介绍AE检测技术中克服干扰噪声常用的方法十分必要。在某种程度上，它们也就是AE信号的处理方法。
（1）选择适当的工作频率 早期进行声发射研究时，人们试图利用可听声频段（20kHz）并利用话筒作为传感器。这样，必须在夜深人静时观察声发射信号，以尽量避免外面交通和人群等的噪声干扰。直到20世纪60年代，一些声发射工作者，特别是美国学者Dunegan意识到，声发射信号可延伸至较高频域，即数兆赫甚至数十兆赫，高频段环境噪声的影响比较小。由于绝大多数机械噪声的频率范围最多只能达到几十千赫，因此选择谐振频率为150~300 kHz或更高的传感器能有效克服干扰噪声的影响。对于类似飞机机翼裂纹扩展产生的AE信号，选择更高一点的频率（500~600 kHz）可能会更有利。
（2）利用差动传感器 这种传感器由两块相反极性的晶片组成，其输出送入差动放大器的两个输入端。AE信号产生相反极性的信号，它们的差值被放大；电磁干扰信号的极性相同，由于前置放大器的共模抑制被大大削弱。
（3）进行特殊的频率滤波 有些干扰来自周围的一些固定无线电设备，如在利用声发射进行管道泄露测试时，发现有调制干扰信号，其载波频率为100 kHz，它是由附近的发射机引起的。滤波后，这种干扰即被抑制。
（4）引入电压阈值或降低测试灵敏度 该方法可同时去除低于阈值的AE信号和噪声信号。由于幅度大的AE事件对材料损伤的“贡献”大，这一方法得到广泛应用。
（5）在源处阻止噪声发生。
（6）噪声源和传感器间引入屏蔽或衰减介质。
模拟信号相关文章:什么是模拟信号
评论