[发明专利]一种声发射源定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种声发射源定位方法及系统，所述方法包括以下步骤：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。本发明所述方法，使用了比较简单的方案，实现了声发射源的准确定位，提高了声发射源定位的可靠性。

技术领域

本发明涉及传感器定位技术领域，尤其涉及一种声发射源定位方法及系统。

背景技术

声发射是指材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生的应力波的现象；材料的范性形变、马氏体相变、裂纹扩展、应力腐蚀等都会带来声发射，通过分析声发射信号特性可判断设备或材料的缺陷或损伤情况。

声发射源定位是声发射检测技术的主要目标之一，其准确程度反映了声源的检测位置和实际活动缺陷源位置的符合程度。

现有的声发射源定位使用的方案步骤往往过多，导致方案比较复杂、定位可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种声发射源定位方法及系统，用以解决现有技术中方案比较复杂、定位可靠性较差的问题。

本发明提供一种声发射源定位方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。