[发明专利]使用啁啾解调生成声发射频谱的方法和装置

权利要求书

1.一种集成的声发射传感器，包括：

前置放大器，所述前置放大器被配置用于调节声发射信号以生成经预放大的声发射信号，所述声发射信号基于声发射源；

声发射解调器，所述声发射解调器被配置用于：

将所述经预放大的声发射信号与啁啾信号组合，以生成边带声发射信号，

在中间频率带宽内以中间中心频率对所述边带声发射信号的频谱数据进行采样，以及

基于将所述经采样的频谱数据映射到测量中心频率，以生成低分辨率和高带宽频谱，来生成经解调的声发射数据，所述测量中心频率不同于所述中间中心频率；以及

发射机，所述发射机被配置用于将所述经解调的声发射数据发送到数据采集系统。

2.根据权利要求1所述的集成的声发射传感器，其特征在于，所述前置放大器包括：被配置用于加强所述声发射信号的放大器和用于移除不在频率带宽内的频率信息的滤波器。

3.根据权利要求1所述的集成的声发射传感器，其特征在于，所述声发射解调器进一步包括

啁啾发生器，所述啁啾发生器被配置用于基于起始频率、结束频率或扫描时间中的至少一个来生成所述啁啾信号；以及

混合器，所述混合器被配置用于将所述啁啾信号与所述声发射信号组合以生成混合声发射数据，所述混合声发射数据包括所述边带声发射信号；以及

数据提取器，所述数据提取器被配置用于：

基于滤波器带宽对所述混合声发射数据进行滤波，以生成经滤波的混合声发射数据；以及

将所述经滤波的混合声发射数据转换成所述经解调的声发射数据。

4.根据权利要求1所述的集成的声发射传感器，其特征在于，所述经解调的声发射数据包括所述频谱数据或时均数据中的至少一个，以在测量时间段期间表征所述声发射源。

5.根据权利要求1所述的集成的声发射传感器，其特征在于，所述声发射解调器进一步包括：

啁啾发生器，所述啁啾发生器被配置用于以一频率生成所述啁啾信号；

混合器，所述混合器被配置用于将处于所述频率的所述啁啾信号和对应于测量带宽的所述经预放大的声发射信号组合，以生成所述边带声发射信号，所述边带声发射信号基于所述频率偏离所述测量带宽；

数据提取器，所述数据提取器被配置用于以所述中间中心频率对所述频谱数据进行采样，所述中间中心频率基于所述频率和所述测量带宽；以及

配置选择器，所述配置选择器被配置用于选择所述测量带宽。

6.根据权利要求1所述的集成的声发射传感器，其特征在于，进一步包括配置选择器，所述配置选择器被配置用于通过修改放大器的增益、滤波器的带宽、啁啾发生器的起始频率值、所述啁啾发生器的结束频率值、所述啁啾发生器的扫描时间值或所述发射机的通信参数中的至少一个来调整所述前置放大器或所述声发射解调器中的至少一个的参数。

7.根据权利要求1所述的集成的声发射传感器，其特征在于，进一步包括呈现设备，所述呈现设备被配置用于显示所述经解调的声发射数据。

8.一种用于生成声发射数据的方法，包括：

利用集成在声发射传感器中的前置放大器来基于声发射源调节声发射信号，以生成经预放大的声发射信号；

生成啁啾信号；

利用声发射解调器，将所述经预放大的声发射信号与所述啁啾信号组合，以生成边带声发射信号，

在中间频率带宽内以中间中心频率对所述边带声发射信号的频谱数据进行采样，以及

基于将所述经采样的频谱数据映射到测量中心频率，以生成低分辨率和高带宽频谱，来生成经解调的声发射数据，所述测量中心频率不同于所述中间中心频率；以及

将所述经解调的声发射数据发送到数据采集系统。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，调节所述声发射信号包括：用放大器加强所述声发射信号和用滤波器移除不在频率带宽内的频率信息中的至少一个。