[发明专利]一种声发射源定位方法及系统

权利要求书

1.一种声发射源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

在待测件表面安装设定个数的传感器，每个传感器设有两个垂直布置的光纤布拉格光栅；

根据最先检测到声发射信号的传感器，确定声发射源的位置角，根据所述声发射源的位置角获取声发射源的初步位置对应的柱面坐标；

根据所述柱面坐标，对声发射源进行时间反转聚焦，获取声发射源处的信号峰值，根据所述声发射源处的信号峰值获取声发射源的最终位置。

2.根据权利要求1所述的声发射源定位方法，其特征在于，根据最先检测到声发射信号的传感器，确定声发射源的位置角，具体包括，根据最先检测到声发射信号的两个传感器i和传感器j确定声发射源的位置角θ₁和θ₂。

3.根据权利要求2所述的声发射源定位方法，其特征在于，根据所述声发射源的位置角获取声发射源的初步位置对应的柱面坐标，具体包括，过传感器g做与其轴向呈位置角θ₁的射线，过传感器l做与其轴向呈位置角θ₂的射线，以两射线的交点为声发射源的初步位置，该初步位置的坐标为柱面坐标。

4.根据权利要求1所述的声发射源定位方法，其特征在于，根据所述柱面坐标，对声发射源进行时间反转聚焦，获取声发射源处的信号峰值，具体包括，根据所述柱面坐标，获取声发射源的搜索区间，在所述搜索区间内，将不同传感器的信号经时间反演，获取声发射源处的信号峰值。

5.根据权利要求4所述的声发射源定位方法，其特征在于，根据所述柱面坐标，获取声发射源的搜索区间，具体包括，根据柱面坐标(r’，θ’，z’)，获取搜索区间(r，θ，z)，其中，r＝r’，θ’-Δθ≦θ≦θ’+Δθ，z’-Δz≦z≦z’+Δz，Δθ、Δz为参数。

6.根据权利要求4所述的声发射源定位方法，其特征在于，在所述搜索区间内，将不同传感器的信号经时间反演，获取声发射源处的信号峰值，具体包括，在搜索区间内，获取经过待测件后被传感器i接收到的频域信号，对被传感器i接收到的频域信号取共轭，得到传感器i接收到的频域信号对应的时间反转信号，将所述时间反转信号在对应的传感器i上加载，获取声发射源处信号，根据所述声发射源处信号，获取声发射源处的信号峰值，其中，i＝1、2、3...n，n为传感器的设定个数。

7.根据权利要求6所述的声发射源定位方法，其特征在于，将所述时间反转信号在对应的传感器i上加载，获取声发射源处信号，具体包括，将所述时间反转信号X_i(ω)在对应的传感器i上加载，获取声发射源处信号Z_i(ω)＝P*(ω)H_i*(r,ω)H_i(r,ω)，其中，P(ω)为声发射源发出的信号，H_i(r,ω)为声源到传感器i的传递函数。

8.根据权利要求1所述的声发射源定位方法，其特征在于，根据所述声发射源处的信号峰值获取声发射源的最终位置，具体包括，将在搜索区间内的声发射源处的信号峰值进行叠加，形成叠加后时反聚焦信号，将所述叠加后时反聚焦信号用能量图像表示，以能量图像中能量最大的位置作为声发射源的最终位置。

9.根据权利要求1所述的声发射源定位方法，其特征在于，在所述两个垂直布置的光纤布拉格光栅中，一个光纤布拉格光栅沿待测件周向布置，另一个光纤布拉格光栅沿待测件轴向布置。

10.一种根据权利要求1-9任一所述的声发射源定位方法的系统，其特征在于，包括传感器布置模块、柱面坐标获取模块及声发射源位置获取模块；

所述的传感器布置模块，用于在待测件表面安装设定个数的传感器，每个传感器设有两个垂直布置的光纤布拉格光栅；

所述柱面坐标获取模块，用于根据最先检测到声发射信号的传感器，确定声发射源的位置角，根据所述声发射源的位置角获取声发射源的初步位置对应的柱面坐标；

所述声发射源位置获取模块，用于根据所述柱面坐标，对声发射源进行时间反转聚焦，获取声发射源处的信号峰值，根据所述声发射源处的信号峰值获取声发射源的最终位置。