一种电磁激励超声信号的处理装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种电磁激励超声信号的处理装置，包括有：信号采集系统，前置信号放大器，数据采集卡，带通滤波系统，基于快速傅里叶变换的特征提�。ㄎ�。信号采集系统采集到的电磁超声信号经前置信号放大器放大后输入到数据采集卡转换为数字信号；经带通滤波系统后，使用快速傅里叶变换进行信号的特征提�。迪侄匀毕莸呐卸ê投ㄎ�。本发明使用快速傅里叶变换，可以实现对非铁磁材料的金属薄板裂纹型表面缺陷的电磁超声信号的快速处理，具有处理速度快、信号特征明显、可信度高的特点，此技术降低了外界环境对声发射技术造成的噪声干扰，可以满足工程应用的易用性和便捷性要求，具有良好的工业应用价值。
【专利说明】一种电磁激励超声信号的处理装置
【技术领域】
[0001]本发明是一种电磁激励超声信号的处理装置，涉及到电磁激励下金属板的声发射信号的处理装置。
【背景技术】
[0002]随着制造技术的发展，要求材料在高温、高压、高速度和高负荷下有很好的性能和可靠性，这使得仅做个别截面的检测无法满足工业的要求，电磁超声无算检测技术以其高灵敏性和动态监测特性成为关系民生安全方面的重要检测方法。传统电磁超声一直存在很难从整体信号中提取局部缺陷微弱信号的难题，对于实际的工业应用而言，这极大地限制了电磁超声检测技术的可信度和应用范围。一种电磁激励超声信号的处理装置，能有效地在在缺陷处激发电磁超声信号，但是主动激励方式下的电磁超声信号如何处理是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明使用快速傅里叶变换，可以实现对非铁磁材料的金属薄板裂纹型表面缺陷的电磁超声信号的快速处理以满足工业应用的需要。
[0004]本发明技术方案:信号采集系统(2)，前置信号放大器，数据采集卡，带通滤波系统，基于快速傅里叶变换的特征提取(3)，定位(4)。信号采集系统采集到的声发射信号经前置信号放大器放大后输入到数据采集卡转换为数字信号；经带通滤波系统后，使用快速傅里叶变换进行信号的特征提�。迪侄匀毕莸呐卸ǎ⑹迪侄ㄎ弧�
[0005]信号采集系统(2)由压电传感器阵列、耦合系统和传输线缆组成，实现对微弱的原始电磁超声信号的扑捉和采集。
[0006]基于快速傅里叶变换的特征提取(3)，使用快速傅里叶算法分别对采集的声发射电压信号进行时域和频域分析，实现对信号的快速处理。频域转换后，提取不同激励电流下的特征峰值频率幅值强度，并在二维的笛卡尔坐标系里面标示相应的点，连接为曲线后可以清晰的看到缺陷的Kaiser效应点。
[0007]本发明使用简单的快速傅里叶算法，可以实现缺陷信号的特征提�。涑龅纳⑸湫藕攀褂眉虻サ姆椒ù砗缶哂泻芎玫目稍亩列裕岣吡硕匀毕莸淖既放卸芰�。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的整体结构框图；
[0009]图2是信号采集系统原理图；
[0010]图3是基于快速傅里叶变换的特征提取原理图；
[0011]图4是定位原理图；
【具体实施方式】
[0012]下面结合实例和附图对一种电磁激励超声信号的处理装置作出详细说明。
[0013]如图1所示，信号采集系统(2)采集到的电磁超声经前置信号放大器放大后输入到数据采集卡转换为数字信号；经带通滤波系统后，使用快速傅里叶变换进行信号的特征提取(3)，实现对缺陷的判定，并实现定位(4)。
[0014]如图2所示，信号采集系统(2)由压电传感器阵列、耦合系统和传输线缆组成，实现对微弱的原始电磁超声信号的扑捉和采集。
[0015]如图3所示，基于快速傅里叶变换的特征提取(3)，使用快速傅里叶算法分别对采集的电磁超声电压信号进行时域和频域分析，实现对信号的快速处理。频域转换后，提取不同激励电流下的特征峰值频率幅值强度，并在二维的笛卡尔坐标系里面标示相应的点，连接为曲线后可以清晰的看到缺陷的Kaiser效应点。
[0016]如图4所示，二维平面定位使用三个或四个传感器组成阵列进行定位。使用三个传感器定位一般会得到两个定位点，即一个真实AE源和一个伪AE源。采用四个传感器构成菱形阵列进行二维平面定位，增加了一个约束条件，只得到一个真实的AE源。若由探头
的时差At1得到双曲线1，由探头SjPS^的时差At2得到双曲线2，AE源为Q，探头SjP S3间距为a，探头SjP 间距为b，波速为V，通过信号到达传感器的时差可以得到信号源的准确位置。
【权利要求】
1.一种电磁激励超声信号的处理装置，其特征在于，技术方案包括:信号采集系统(2)，前置信号放大器，数据采集卡，带通滤波系统，基于快速傅里叶变换的特征提取(3)，定位(4);信号采集系统采集到的电磁超声信号经前置信号放大器放大后输入到数据采集卡转换为数字信号；经带通滤波系统后，使用快速傅里叶变换进行信号的特征提�。迪侄匀毕莸呐卸ǎ⑹褂枚矫娑ㄎ皇迪秩毕荻ㄎ�。
2.根据权利要求1所述的一种电磁激励超声信号的处理装置，其特征还在于，信号采集系统(2)由压电传感器阵列、耦合系统和传输线缆组成，实现对微弱的原始电磁超声信号的扑捉和采集。
3.根据权利要求1所述的一种电磁激励超声信号的处理装置，其特征还在于，二维平面定位使用三个或四个传感器组成阵列进行定位，通过信号到达传感器的时差可以得到信号源的准确位置。
【文档编号】G01N29/04GK104458920SQ201410809027
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】金亮, 张献, 张广超 申请人:天津工业大学
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