[发明专利]利用多通道控制弹性波的归一化信号激振无损检测方法

说明书

本发明公开了一种利用多通道控制弹性波的归一化信号激振无损检测方法，包括以下步骤：确定冲击锤与测试面的接触时间、弹性波的冲击振幅的标定最大值和最小值；对测试件进行测试，第一传感器接受冲击锤激振产生的信号，第二传感器接受弹性波信号，第一传感器、第二传感器分别连接在带冲击锤的双通道测试设备的不同通道上并且第一传感器与冲击锤连接，第一传感器、第二传感器位于同一个测试面上；计算冲击锤与测试面的接触时间和弹性波的冲击振幅；剔除不在标定范围的内数据；对数据进行积算叠加并抽出第二传感器连接通道的接收信号；对抽出信号进行分析。采用该方法提高了测试数据的稳定性、一致性和准确性。

技术领域

本发明涉及工程质量安全检测技术领域，具体涉及一种利用多通道控制弹性波的归一化信号激振无损检测方法。

背景技术

各个工程施工过程中或者使用过程中可能某些原因导致其质量出现问题，为了查看这些隐蔽工程的质量情况，在不破坏被测结构原有的物理状态、化学性质等前提下，我们一般采用无损检测的技术较好，现有无损检测技术包括超声检验法、回弹法、冲击波回弹综合法等，我们常用的冲击弹性波法有测试效率高，测试距离远，测试结果准确可靠等优势，但也有一些冲击弹性波法自己的劣势。

冲击弹性波一般是利用冲击小锤以一定高度落下，击打在结构测试面上，产生冲击弹性波，再利用传感器接收弹性波信号。在利用小锤敲击时，不同质量的小锤，可以产生不同频率特性的冲击弹性波，小的硬质锤可产生高频的弹性波，相反大的硬质锤可产生低频的弹性波，即与锤和打击对象的接触时间有明显的关系。钢球打击时，刚球和测试对象的接触时间T_c可以表示为：

其中，T_c的单位为s，δ表示材料的参数，E为变形模量，单位：Pa(N/m²)，μ为泊松比。

下标1表示打击球体，该不锈钢球体E₁：196GPa，μ₁：0.3；下标2表示对象材料；

m₁：激振球体的质量，单位：kg，

R₁：激振球体的半径，单位：m，为已知参数

v₀：激振球体与半无限体材料碰撞时的速度，单位：m/s，为已知参数

g＝9.80m/s²，H为激振球体的下落高度，单位m。

其冲击过程如图1所示，频域变换如图2。因此，激振信号和引起的自由振动频率的关系如下：

通过式1和式2可知，当小锤落下高度不一致，或者敲击力度大小不一致，或者敲击的结构测试面不规则、不平整等情况出现时，敲击产生的弹性波频率、振幅以及波的成分均会发生较大的变化，而这些变化是不利于我们测试的，其会导致测试数据的稳定性和准确性降低。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种利用多通道控制弹性波的归一化信号激振无损检测方法。

本发明通过下述技术方案实现：

利用多通道控制弹性波的归一化信号激振无损检测方法，包括以下步骤：

A、确定冲击锤与测试面的接触时间、弹性波的冲击振幅的标定最大值和最小值；

B、对测试件进行测试，第一传感器接受冲击锤激振产生的信号，第二传感器接受弹性波信号，其中，第一传感器、第二传感器分别连接在带冲击锤的双通道测试设备的不同通道上并且第一传感器与冲击锤连接，第一传感器、第二传感器位于同一个测试面上；

C、根据第一传感器的信号计算冲击锤与测试面的接触时间，根据第二传感器的信号计算弹性波的冲击振幅；