我怎么感觉头上有火但又没烧，老是感觉鼻子在喷火眼睛也是，鼻涕中带血丝，呼吸时风从喉咙吹入，凉！干..._百度知道
我怎么感觉头上有火但又没烧，老是感觉鼻子在喷火眼睛也是，鼻涕中带血丝，呼吸时风从喉咙吹入，凉！干...
有时嘴唇边会干裂，碰到就火辣辣的，有时会有白色粉状物很热，老是感觉鼻子在喷火眼睛也是，鼻涕中带血丝。去医院只说是上火可吃药又没用，头基本上一直晕但不重，呼吸时风从喉咙吹入，凉，舌头感觉粗糙！干，脸上偶有疙瘩我怎么感觉头上有火但又没烧
我的胃也不怎么好，一吃油腻或辣的时会更严重，吃花生也是，急救谢谢了
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第２４卷第１期２０ Ｏ无损检测ＮＤＴＶ０１．２４ ＪａｎＮｏ．１ ２ｆ）０ ２２年１月声发射信号处理和分析技术耿荣生．沈功田”．刘时风２》 （ａｔ京航空工程技术研究中ｏ，北京１０００７６） 摘要：介绍声发射技术发展简况、声发射信号处理面临
的困难厦目前所用的各种处理和分析方法。还介绍了声发射仪器的发展概况。关键词：声发射检验；信号处理；分析；声发射仪器中强分类号：ＴＧｌｌ５．２８；０４２ 文麓标识码：Ａ 文章编号：１０（Ｄ－６６５６｛２００２）０ｌ—００２３＿ｅ６ＡＮｏＶＥＲＶＩＥＷＯＮ Ｔｌ｜Ｅ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ０Ｆ ＡＣＯＵＳＩ】【ｃＥＭＩＳＳＩｏＮＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＤ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＧｌｇＮＧＲ∞静她雌．ＳｌｑｆｌＥＮ Ｇ∞ｇ－ｆｉａｎ”。ＬＩＵ辄｝蛔窖１Ｃｅｎｔｒｅ。ＢｅｉｉｒＩｇ １０００７６，Ｃｈｉｎａ】ｆ ＢｅＵｉｎｇＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＲｅｓｅａｒｃｈＡｂ嘣：ＴｈｅＳ。ｔ１１ｅ ｃｈａＵ目ｌｇｉｌｌｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＥ】ｓｉｇｒｌａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗａｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．ｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｓ ｃｏｎｆｒｏｎｔｅｄ ａｎｄｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎＵＳｅｓｌｎａｎｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗａｓ ａｌｓｏ ｄＢｃｒｉｂｅｄ．ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｅｓｔｉｎｇ；Ｓｉｇｎａｌ㈣：Ａｃｏｕｓｆｉｃｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｏｕｔｌｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌｓｔａｔｅｏｆ ＡＥ ｉｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；Ａｎａｌｙｓｉｓ；Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｓｌｒｕｒｎｅｎｌ声发射（ＡＥ）可以定义为物体或材料内部迅速 释放能量而产生瞬态弹性波的一种物理现象，而 ＡＥ信号则表示一个或多个ＡＥ事件经传感器接收 并经系统处理后以某种形式出现的电信号“］。当材 料遇到“麻烦”时，它们会“讲话”，我们可以利用声发 射设备来“听”诸如裂纹扩展、纤维断裂以及材料其 它形式损伤所发出的“声音”。ＡＥ相应的弹性波并 不仅局限于可听声域，在绝大多数情况下，其有效频 谱范围可伸展到数≥ｂ赫甚至数十兆赫频段。所以严 格地讲，声发射应当被称为应力渡发射，但由于历史 的原因，人们已习惯于将其称为声发射。ＡＥ的源 机制是各式各样的，如固体内裂纹的形成和扩展（裂 纹的传播）、塑性形变、晶体内位错的移动和位错在 钉扎点上的分离、孪晶边界的移动、复合材料内基体 或夹杂物的破裂、分层或纤维的断裂以及物质结构 的变化（包括相变）等。不同的源机制对应不同的发 射声波，因而也对应不同的ＡＥ信号。尽管引起声收稿日期：２００１＿０８ ３０ １）国家质量技术监督局锅检中心，北京１０００２７ ２）清华大学机械系，北京１０００８４发射的外部原因是多种多样的，但其共同点都是由 于外部条件的变化（应力、温度和电磁场等），引起物 体或结构某一局部或某些部分变得不稳定并迅速释 放出能量。ＡＥ是正在扩展的材料缺陷（裂纹）的指 示器，没有扩展，裂纹或材料的缺陷处于静止状态， 就没有能量的重新分配，也就没有声发射。换句话 说，只有当物体受到了永久性形变或永久性损伤时 才会产生声发射。正因为这样，ＡＥ技术是检测材料损伤，特别是早期损伤的有力工具，也是对材料或结构状态进行动态监测的重要方法。与此相适应． 声发射信号处理的主要任务则应当包括ＡＥ源识 别、ＡＥ源定位和损伤评价等内容。１声发射信号及信号处理的困难所在与其它无损检测方法不同的是，ＡＥ信号处理 技术面临的最大难题，或最大困惑首先是ＡＥ源的 多样性、信号本身的突发性和不确定性。在进行超 声或涡流检测时，人们可准确知道注入被检材料中 信号的特征（幅度、频率和波形等），并由此可知接收 信号的相应特征或应当发生的变化。而对于ＡＥ检万方数据 　耿荣生等：声发射信号处理和分析技术测技术丽言，情况却完全不同。不同的ＡＥ源机制 可以产生完全不同的ＡＥ信号，而人们对ＡＥ源机 制的认识总是受到很多条件的限制。因此，说极端 一点，检测人员有时几乎不知道真正的ＡＥ信号究 竟应是什么样子。其次，ＡＥ信号传输途径的影响也是一个完全不容忽视的因素，但问题在于，传输途径又与ＡＥ源位置、被检对象性质（材质、形状和几 何尺寸）、声耦台剂特征以及接收传感器位置等诸多 因素有关。图ｌ可以说明这一问题。————１质Ⅳ∽广Ｊ质ｃ（ｆ）广１响应Ｒ｛，）ｒ———一图１影响声发射信号的诸多因素ｔｃ） （ｄ）声再ｓｕ！厅函ｉ羽厅ｉ：ｉ：习啊Ｆｉｉ—司输出信号ＦＩｆ）由图１可见，ＡＥ传感器所获得的信号至少是 声源、传输介质、耦合介质和换能器响应等因素的综 台结果，在数学上可表示为图２不同形式的ＡＥ信号产生的表面位移”“］。ＡＥ信号的这种差异可能让 初学者很难理解，甚至无所适从。 ＡＥ信号处理技术面临的另外两大困难是ＡＥ 信号的微弱性（但又完全可以是宽动态范围）和干扰 噪声的多样性。因此，在ＡＥ技术发展史上，各种可 能的信号处理技术都曾被尝试过。可以毫不夸张地 说，在现有的各种无损检测方法中，ＡＥ检测技术所 涉及到的信号处理内容应当是最广泛、最全面的。 在了解了这一点之后也就不难理解为什么有如此众 多的ＡＥ信号处理方法。本系列专题综述拟就一些Ｆ（，）一Ｓ（，）＊Ｍ（ｆ）＊Ｃ（ｆ）＊Ｒ（ｆ） 式中ｓ（ｆ）——声源的时域函数（１）Ｍ（ｆ）——传输介质的脉冲响应函数（格林函数）ｃ（￡）——耦台介质的脉冲响应函数 Ｒ（￡）——换能器的脉冲响应函数 －ｙ一——卷积在频率域，上式可简化为 Ｆ（叫）＝Ｓ（（Ｌ．）Ｍ（ｏＪ）Ｃ（叫）Ｒ（血Ｊ）（２）最主要和最常用的ＡＥ信号处理技术展开讨论，它 们是参数分析、定位技术、波形分析技术、模态声发 射、谱分析、小波分析、神经网络及一些特殊技术。式中Ｓ（ｗ）——声源的频率响应函数 Ｍ（ｍ）——传输介质的频率响应函数 ｃ（“）——耦合介质的频率响应函数Ｒ（ｏＪ）——换能器的频率响应函数２声发射信号处理技术如前所述，声发射检测和声发射信号处理的目 的是获得有关声发射源的信息，进而获取同材料或 结构损伤相关的信息，包括损伤位置、损伤程度和剩 余寿命等。人们对ＡＥ的认识随理论研究的发展而 加深，另一方面，ＡＥ作为实用诊断技术，每前进一 步都是同信号处理技术和测试仪器的发展分不开 的。可以毫不夸张地说，一部ＡＥ技术的发展史也 就是ＡＥ信号处理技术的发展史。 在研究ＡＥ信号的处理技术之前．先阐述一下 ＡＥ技术发展史上的两个重要的事件，因为它们都 对ＡＥ信号的处理技术和ＡＥ技术的发展起了重要 作用。第一是德国人凯撒（Ｊ Ｋａｉｓｅｒ）观察到的Ｋａｉ ｓｃｒ效应川。２０世纪５０年代初，凯撒研究了多晶金 属材料如锌、铜、铝和铅等的声发射特性．发现在加ｍ一角频率ｓ（￡）和ｃ（ｆ）的不确定性以及Ｍ＜ｆ）和Ｒ（｝）的复杂性 使ＡＥ信号处理面临巨大困难。可以说，既使对一 个长期从事ＡＥ技术研究的人来讲，有时也很难回 答类似“ＡＥ信号究竟是什么样子”这样的问题。各 种文献列举的ＡＥ信号可以是图２中的任何一种， 也可以是其它样式，显然，其差异十分巨大。图２ａ 是典型的连续型ＡＥ信号，完全类似于白噪声；图 ２ｂ是目前最常用的谐振频率为１５０ｋＨｚ ＡＥ传感器的突发型输出信号，可明显看到边界反射产生的回波叠加效应和ＡＥ传感器的振铃效应；图２ｃ是利用 宽带ＡＥ传感器在薄板上获得的垂直激励产生的 ＡＥ信号，可分辨出弯曲渡和扩展波信号－目；图２ｄ 是在厚板上用电容传感器（其频率响应极宽）测出的 相应于固体内一个阶跃变化力ＡＥ源在“震中”位嚣?，ｄ?万方数据 　耿荣生等：声发射信号处理和分析技术载时，这些材料都产生了声发射，且是不可逆的， ＡＬＥ现象仅在第一次加载时产生，第二次加载及以 后各次加载所产生的ＡＥ信号变得微不足道．除非 后面所加外应力超过前面各次加载的最大值。这一 现象后来又在多种金属材料试验中得到证实，并被 命名为凯撒效应。这一效应在ＡＥ信号处理方面得 到广泛应用，成为克服噪声干扰的主要手段之一，因 而也成为用ＡＥ技术监测结构完好性的依据。例（０）接地回路噪声这是由系统或结构的不恰 当接地引起的。为避免这一噪声．声发射换能器的 电气连接必须与结构绝缘。 （４）电磁干扰信号一般由电源开关或其它邻 近电磁设备引起。必要时．设备应加上电磁屏蔽。 ２．１．２机械噪声源 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声波传播逮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 比较简单的宽带和阶跃形特征，但在材料或结构中 经多次反射、衰减以及波型转换后，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型存在．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 界处还会发生波型转换。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如，在加载试验时，可先在小应力下进行几次循环加载试验以克服试验机夹具和试件之间摩擦噪声的影 响．然后再进行正式加载试验。如试件完好无损，贝９ 在加载循环中不应得到明显的ＡＥ信号，反之，任何 突然增大的ＡＥ信号都极有可能是该试件发生疲劳或内黼断裂的预兆。这种利用不可逆效应降噪和获取有用信息的方法为ＡＥ技术所独有。同ＡＥ信号处理技术直接有关的另一重要事件 是，２０世纪６０年代美国学者Ｄｕｎｅｇａｎ提出，可把观 察和记录ＡＥ信号的频率移至超声段Ｃ＞２０ｋＨｚ）以 降低外界干扰噪声的影响【６］。在此之前，人们为了 观察和记录声发射信号的变化，试验不得不在夜深 人静的时候进行，并经常事倍功半甚至半途而废，声 发射试验工作之苦可见一斑。由于观察频率的这一 “简单移动”极大地克服了环境干扰噪声的影响，它 所带来的是ＡＥ理论和应用研究的革命性进展。 ２．１干扰噪声 虽然各种柱测方法都面临干扰噪声问题，但由 于声发射是以被动检测的方式用于动态监测，它所 面临的噪声干扰问题就特别严重，甚至是其它方法 无法比拟的。在许多情况下，如利用ＡＥ进行疲劳 裂纹扩展监测、运行设备状况监测以及对行驶中的 汽车的传动轴和转向节进行动态监视时，外部干扰 噪声都可能远远大于人们感兴趣的ＡＥ信号。ＡＥ 检测面临的干扰噪声主要有下面几种： ２．１．１电气干扰噪声 （１）前置放大器输人端的白噪声这是一种自 然的不可避免的噪声，确定了系统灵敏度的最终极 限。使用设计良好的前置放大器，该噪声可以很小 并接近理论极限。 （２）ＡＥ系统内部所产生的噪声 目前所用的成了问题的关键。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（＜２．２０ｋＨｚ）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】５０ ～３００ｋＨｚ或更高的传感器能有效克服干扰噪声的?１５－结构紧凑型计算机化的声发射仪器一般都有阴极射 线管（ＣＲＴ）显示屏幕和磁盘系统，各部件问很容易 产生“拾取”噪声。在一个设计良好的系统内，这一 噪声应当很低并在极限之内。万方数据 　耿荣生等：声发射信号处理和分析技术影响。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（５００～６００ｋＨｚ）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 人端。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 泄漏测试时，发现有调制干扰信号，其载波频率为 １００ｋＨｚ，它是由附近的发射机引起的。滤波后，这 种干扰即被抑制。 （４）引人电压闻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）在源处阻止噪声产生。 （６）噪声源和传感器间引入屏蔽或衰减介质。 （７）使设备适当接地或屏蔽。 （８）时间闸门应把这种闸门控制电路同后面 的负载控制闸门和基于噪声的闸门相区别。利用该 闸门的一个最典型饲子是焊接质量测试和控制电 路。为抑制来自电源开关的噪声，测试电路在噪声 话跃的大部分时间内关闭，它仅在焊接区固化，即在 产生有用ＡＥ信号时才工作。 （９）负载控制的闸门在疲劳试验中这一点特 别有用。在周期性疲劳试验中，当负载从张应力变 为压缩应力经过零负荷点时，“后冲”会引起严重干 扰噪声；另外，即使在中间负荷段，裂纹表面的摩擦 也会引起强烈的干扰噪声。虽然后者在某些情况下 可能会引起人们的研究兴趣，但当仅对裂纹扩展进 行研究时，它又会产生很大负面影响。为此，人们常 采用电子闸门电路，使仅在负荷接近最大值时才记 录ＡＥ数据。这一方法已成为疲劳试验监测能否成 功的一个关键。 （１０）基于噪声的闸门对一些特别噪声，如雨 水等，可使用一外加传感器去专门探测，并在它出现 时关闭主要测试电路。大型储油罐的ＡＥ监测常用 到这种闸门电路。 （１１）护卫传感器和空间滤波这对构件如飞 机翼段某一特定区域监测特别有用。在接有测试传 感器的区域之外装上几个护卫传感器．凡是护卫传感器先接收到的信号都被当作噪声而拒收；空间滤 波则是基于被监测区域产生的裂纹信号到达两个或 几个传感器的时差应在一定范围（窗口）之内，只有 符合这一条件的数据才被记录，否则拒收。 （１２）进行前沿滤波。 （１３）数据分析（模式识别、相关分析及聚类分 析等） 由于典型的ＡＥ信号总是由发生在很短时间内的阶跃式位移脉冲引起，又由于在很多情况下， 结构和传播路径基本都是固定的．所以接收到的 ＡＥ信号的参数间的关系一般也是固定的，而其它 干扰信号的源性质与声发射总是不同。这样，利用 参数相关图可以有效识别信号。在一些更复杂的场 台，可以利用自适应滤波法，即从一组训练过的数据 中，利用经验型模式识别方法．提取声发射源的特 征。迄今为止，自适应法的应用尚不是很成功，原因 是很难得到现成的、确定的噪声，如裂纹摩擦噪声引 起的声发射源的数据；其次，训练数据常同传播路径 和传感器有关，而同源本身无关。 ２．３常用ＡＥ信号处理技术介绍 声发射信号处理技术所涉及的内容十分广泛， 其技术复杂程度相差很大，它可以用最简单的有效 值作为分析参数，也可以是一个十分复杂的神经阿 络分析系统或专家系统。在ＡＥ技术发展初期，人 们就试图仿效其它无损检测方法，利用ＡＥ波形或 频谱分析来获取有用信息，因为从理论上讲，波形分 析应当能给出任何所需的信息，因而也是最精确的 方法，并可导致对ＡＥ的定量认识。但是，得到真宴 的ＡＥ信号本身是一件相当困难的工作，而对一畸 变信号进行频谱、相关分析等可能会导致一些错误 结论。因此，在ＡＥ技术发展初期，用得更多的是参 数分析方法，并经历了从简单参数分析到复杂参数 分析的漫长过程。近十几年来，随着模态声发射理 论和技术的逐渐成熟，人们又开始对波形分析技术 产生浓厚兴趣ｏ“］。与此同时，小波分析、现代谱分 析和神经网络分析等技术也得到应用，并取得很好 的效果‘１”“］。各种ＡＥ信号处理方法示于图３。 ２．４测量系统概述 人们对声发射的认识随理论研究的发展而加 深，另一方面，声发射作为实用诊断技术，它每前进 一步都是同测试仪器的发展分不开的。因此，在阐 述ＡＥ信号处理技术发展时，我们必须同时叙述ＡＥ 仪器的发展。 所有的ＡＥ测试系统都由传感器、放大器和分万方数据 　?２Ｒ?耿荣生等：声发射信号处理和分析技术 有效值 振铃数和振铃敷变化率 时域 （参数法） 幅度分布 上升时间 接确定性 信号处理 时域 脉冲宽度（持续时间） 扩展波 弯曲波 能量 事件数和事件变化率ＡＥ特征量输出的多通道硬件模块插在一个机箱 内，通过内部总线与一台标准小型计算机相连。除 工作速度和存储能力不足外．其最大缺点来自性能 很差的总线结构，各个通道的声发射信号的采集、传 递、计算、存储和显示都要占用中央处理单元 （ＣＰＵ）的时间，不但速度慢，而且系统极易出现闭 锁状态。稍后的第三代声发射仪有所改进，它把数 据采集功能和显示、存储及计算相分离，并利用 ＩＥＥＥ４８８标准总线和直接内存存取，系统在信号处 理速度和实时显示上有了一定改进。８０年代后期 出现了利用并行处理技术解决实时采集和处理的仪 器，如ＰＡＣ公司的ＳＰＡＲＴＡＮ ＡＴ和ＬＯＣＡＮ３２０ 等，使仪器在ＡＥ数据处理能力上有了较大提高（每 秒数千个声发射事件）。在这类仪器中，为保证ＡＥ 数据的实时采集，把数据采集和信号的分析、显示分 开。设计时，每两个通道形成一个单元，配有专用微 处理器，形成独立通道控制单元（ＩＣＣ），完成实时数 据采集，而数据处理任务比较合理地分配给一些并 行的计算单元，这样，仪器的实时性得到大大增强。 这应属于第四代ＡＥ仪器。 ９０年代后，ＡＥ检测系统进入了全数字式的第 五代。它是在高速Ａ／Ｄ转换及有关集成电路（Ｉｃ） 芯片性能大幅度提高，价格又大幅度下降的背景下 形成的。全数字化ＡＥ仪器的闻世标志着声发射仪 器的研制进入一个全新的阶段，它在系统结构和软 件配置上保留了第四代产品的优点，但放大后的 ＡＥ信号不必再经过一系列的模拟、数字电路形成 数字特征量，而是直接进行高速Ａ／Ｄ转换，提取相 应特征量。这样做的好处是数字信号有良好的抗干 扰特性，信息能够准确地发送、传递而无畸变，没有 模拟器件因存在噪声或饱和带来的失真以及因器件 离散等因素产生的数据不一致，从而使仪器的可靠 性得到更好的保证。另外，由数字化的ＡＥ信号中（波形法） 其它板波模式 相关函数 ｆ功率谱密度 频域｛特征频率段 【不同频率段功率比 ｆ正态分布参数ｌ幂指数分布参数 稳态随机信号｛对数正态分布参数接随机 信号处理 ｆ上升时间ｌ时序分析（白回归分析）ｌ自回归谱非稳态随机信叫嚣蔫蓄蔷詈嚣，ｌ自回归谱 ＡＥ不可逆效应（凯撒效应） Ｆｅｌｉｃｉｔｙ效应 空间定位法 护卫传感器 其它 方法 混沌分析（研究无序中的有序） 模糊聚类分析 现代瞬态ｌ灰度分析 分形和分形维法信号处理ｌ现代谱分析小波分析 神经网络图３ＡＥ信号处理方法汇总提取特征量比模拟方法容易实现，如采用模拟方法 很难在严格的意义上给出ＡＥ信号的能量和有效 值，而在数字信号的基础上却容易实现。数字化后 的信号保留了更多的ＡＥ信息．也为信号分析和特 征提取提供更大的开发潜力。 图４是一个典型的全数字式ＡＥ系统图，它具 有如下特点： （１）采用ＰＣ机的插板方式，只要把用于ＡＥ信 号采集的ＡＥＤＳＰ析系统三个基本部分组成，ＡＥ仪器的发展也集中 表现在这三个系统上。近几十年来，这三部分的内 容（质量）都在不断更新，特别是ＡＥ传感器和分析 系统的发展。ＡＥ仪器的发展经历了五个不同时 期，差不多相应于２０世纪后五个年代。最早出现的 声发射仪，可以简单到仅仅是一个测量信号有效值 的毫伏表，或者是一个脉冲计数器，这是第一代ＡＥ 仪器．代表了２０世纪５０～６０年代的水平。７０年代 的声发射仪器已使用计算机技术，它把形成各种３２／１６卡插人ＩＳＡ（ＰＣ／ＡＴ）总线．配一台性能良好的ＰＣ机，就可构成２～２５６通－？７?万方数据 　耿荣生等：声发射信号处理和分析技术网隧取电路Ｊ恃意嚣发射仪最大限度地应用了现代电子和计算机高速数 据采集和高速软件处理的技术，使得多通道声发射 波形采集和分析不再困难，同时保留了参数声发射 仪的全部功能，为声发射技术研究和应用提供了良 好的工具。我国技术人员设计研制生产了世界上第ｆ前置ｌ 放大嚣Ｉ传感嚣 自检ｌ可蝙程ｌ １１６位 Ｉ港渡器ｌ ＩＡ／ＤＤ ＳＰ信∽＞一台多通道全波形声发射仪。号处理 器（３２位）总 线３结论ＡＥ源机制的多样性、声波传播途径的复杂性、 ＡＥ信号本身的突发性和不确定性以及干扰噪声的前置Ｉ 放大嚣Ｉ侍高暑Ｉ可编程ｌ １１６位 ｌ藏波嚣Ｉ １Ａ／Ｄ特征提 取电路严重性等因素都使ＡＥ信号的处理和分析面临极其 严重的挑战。尽管如此，目前人们还是有了一整套螨橇丧酬糍懈参数 生成图比较有效的ＡＥ信号处理和分析方法。了解并掌握 这些方法对ＡＥ技术的推广应用具有重要意义。 参考文献［１］ＡＳＴＭＥ１３１６圈４使用ＤＳＰ卡的垒数字式声发射仪结构图道ＡＥ检测系统。仪器的模块式结构进一步简化。 （２）数字信号处理器（ＤＳＰ）卡采用了包括高速 ＤＳＰ（ＴＭ￥３２０ＣＡ０）和现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）在 内的最新器件．一块卡包括两个独立的ＡＥ通道，由 一个ＤＳＰ进行管理，ＤＳＰ从主机取得程序和设置命 令．在硬件提取传统ＡＥ特征参数的同时，还可计算 出附加的波形特征（频率特征、信号波形特征、组合 特征和由用户开发的其它特征）。由于ＤＳＰ具有高 速的并行处理、数据传送和寻址能力，可在近乎实时 的意义下完成数据记录和附加特征的提取，这在以 往ＡＥ仪器中是难以设想的。全数字式Ａ￡仪器的 问世为ＡＥ信号处理技术提供了一个全新的舞台。 使用ＤＳＰ卡的第五代全数字式声发射仪虽然 比前几代有了很大进步，但本质仍是参数声发射仪， 即硬件的输出或显示记录存储的数据仍是实际声发 射信号波形基础上提取的声发射参数。ＤＳＰ卡声 发射仪也都可配有波形采集，但波形采集平行于参 数生成，计算机总线或总线技术应用的限制不能实 时多通道传送波形数据到计算机，声源定位信号分 析等实时显示分析的功能仍然只能由硬件输出的参 数完成。２】世纪出现了硬件的输出或显示记录存 储的数据为声发射波形的全波形声发射仪，它的基 本结构是在ＤＳＰ卡的第五代全数字式声发射仪基 础上去掉ＤＳＰ，改用高速计算机总线？ＣＩ，直接高速 地将经Ａ／Ｄ转换后的全数字全波形声发射数据送 到功能强大的计算机，由计算机软件完成参数生成 及波形分析声源定位等任务。这种全数字全波形声?，８?１９９６，ＴｅｒｍｉｎｏＭｇｙ ｆｏｒ ＮｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅＥｘａｍｉｎａｔ｜ｏｎ［ｓ二． ７ｚ］耿荣生．声发射波形分析技术及其在复台材料故障评 价中的作用［Ｊ］．无损检测，１９９９，２１（７）：２８９—２９３ ［３］Ｋｎｏｐｏｆ｛Ｌｐｌ Ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｌｉｏｎ ｏｆａｔｈｉｎｐｉａｌｅ［Ｊ］Ｊ。ｆＡｐＰｈ”，１９５８，２９（４）：６６１－－６７０Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ：ｓｏｍｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ６３１ｖ０１５［４］Ｂｒｅｅｋｅｎｆｉｄｇｅ ＦＲｏｆ Ｌａｍｂ。５ｐｒｏｂｌｅｎ（Ｊ］．ＪＡＳＡ，１９７５，５７（３）：６２６：５ｊＫａｉｓｅｒＪ．Ｕｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇｅｎ ｆｉｂｅｒ ｄｏｓ Ａｕ｛ｔｒｅｔｅｎｂｅｉｍ ＺｕｇｖｅｒｓｕｃｈＧｅｒＡｕｓｃｈｅｎＬ Ｄ］．Ｍｆｉｎｉｃｈ：Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｈｏｃｈａｃｈｕｔｅ，１９５０［６］ＤｕｎｅｇａｎＨＬ，ＨａｒｒｉｓＤｎＡｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｒｌｅｖ＃ｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ １８６．ｔｏｏＬ［ｊｊＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ．１９６９，７（７）：１６０：７］Ｇｏｍａａｎ ＭＲ．Ｐｌａｌｅｗａｖｅ ａｅｏｕｓｌｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＪＡＳＡ．１９９１，９０（１）：３５８—３６４．［８］Ｐｒｏｓｓｅｒ ＷＨ，Ｇｏｒｍａｎ ＭＲＰｌａｔｅ ｍｏｄｅ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｉｎｇｒａｐｈｉｔｅ／ｅｐｏｘｙ ｐｌａｔｅｓ［Ｊ］．ＪＡＳＡ，１９９４．９６（２）：９Ｃ２—９０７．［９］刘松平，Ｃｏｍｌａｎ ＭＲ，等．模态声发射检测技术：Ｊ］无 损检测，２０００，２２（１）：３８—４１． ［１０３秦前清，杨宗凯．实用小波分析技术：Ｍ］西安：西安 电子科技大学出版社．１９９４． ［１ Ｌ］刘时风．焊接缺陷声发射检测信号谱估计及人工神经 网络模式识别研究［Ｄ］．北京：清华大学．１ ９９６． ：１２］李家林，董云朝．等．声发射源特征的神经网络模式识 别研究ＥＪ］无损检测．２００１．２３（６）：２３Ｉ一２３３． ［１３］沈功田，段庆懦．等压力容器声发射信号人工神经网 络模式识别方法研究：Ｊ：．无损检测，２０（：１，２３（４）：１４４一】４６．万方数据 　声发射信号处理和分析技术作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 耿荣生， 沈功田， 刘时风 耿荣生(北京航空工程技术研究中心,北京,100076)， 沈功田(国家质量技术监督局锅检中心 ,北京100027)， 刘时风(清华大学机械系,北京,100084) 无损检测 NONDESTRUCTIVE TESTING ) 71次参考文献(13条) 1.ASTM E.Terminology ofr Nondestructive Examination 2.耿荣生 声发射波形分析技术及其在复合材料故障评价中的作用 .Knopoff L Surfacemotion of a thin plate .Breckenridge FR Acoustic emission:some application of Lamb's problem[外文期刊] .Kaiser J Untersuchungen uber das Auftreten von 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