Классификация сигналов и идентификация типов источников акустической эмиссии, страница 2

Визуальный анализ вейвлет спектра подтверждает его качественную схожесть для зарегистрированных на различном расстоянии от источника сигналов АЭ. Максимум энергии спектра приходится на диапазон масштабов вейвлет разложения а = 45-125, что соответствует частотам f = 50-139 кГц. (f = 6250 кГц/125=50 кГц, f = 6250 кГц/45=138,88 кГц). По длительности сигналов максимум энергии приходится по графикам вейвлет разложения на отсчеты 500-800, что соответствует времени действия основной волны ~ 45-50 мкс. Последующее послезвучание – это в основном результат реверберации, возникающий вследствие переотражения от граней образца-пластины и преобразователя.

Однозначного уменьшения амплитуды с увеличением расстояния не наблюдается. Это связано с формированием искажения первичной волны, в следствие наложения друг на друга волн, переотраженных от границ раздела. Однако, анализ энергии сигналов АЭ, рассчитанной на временном участке действия сигнала, показал ее уменьшение с увеличением расстояния до ПП (рис. 4.1.3). Энергия сигналов АЭ рассчитывалась как Энергия, в отличие от амплитуды сигналов АЭ, убывает с расстоянием по экспоненциальной зависимости.

При уменьшении длительности возбуждающего импульса в два раза, т.е. до 5 мкс, происходит пропорциональное смещение Фурье спектра в область более высоких частот. На спектре Фурье наблюдается несколько переходящих один в другой максимумов. Медианная частота, благодаря равномерной колоколообразной форме спектра Фурье находится на частоте ~ 200 кГц, что соответствует частоте единичного импульса при его длительности = 5 мкс (f = 1/ t = 200 кГц). Это можно наблюдать на графиках рис. 4.1.4. Качественного различия видов вейвлет спектров, подобно спектрам для возбуждающего импульса t = 10 мкс, не наблюдается. Для всех спектров существуют определенные ключевые признаки, характеризующие именно данный тип возбуждающего сигнала. Для зарегистрированных спектров можно выделить следующие признаки.

	б)   а)   г)   в)
Рис. 4.1.4 Сигналы АЭ и их вейвлет- и Фурье-спектрограммы, зарегистрированные при возбуждении импульсом t = 5 мкс на расстоянии от ПП: а) 20 мм, б) 30 мм, в) 40 мм, г) 50 мм

Каждый из спектров имеет два локализованных энергетических всплеска в области высоких частот ~ 250-400 кГц (масштабы вейвлет разложения а = 15-25) в моменты времени, соответствующие отсчетам по оси space~ 500 и 700. Такие локальные всплески отсутствуют на диаграммах спектров с возбуждением t = 10 мкс. Однако, длительность возбуждающего сигнала не соответствует резонансной частоте в диапазоне ~ 250-400 кГц. Подобные проявления спектральных характеристик являются особенностями комбинационного взаимодействия гармонических составляющих сигнала (возбуждающий сигнал имеет широкий спектр излучения), геометрических характеристик объекта (за исключением расстояния до источника) и амплитудно-частотных характеристик регистрирующего тракта. В результате, используя аппаратуру с подобными характеристиками в рамках допустимых отклонений, так как ее смена приведет к рассогласованию взаимных акустических характеристик между материалом – объектом контроля и регистрирующим преобразователем, можно каждому типу источника присвоить набор свойственных ему характеристик, полученных из анализируемого числа параметров АЭ. В данном случае речь идет об образе вейвлет спектра, присущего каждому типу источника.