基于全相位多次互相关的Geiger声发射源定位方法

直接互相关在岩石声发射源定位中,会出现多次峰值与波形密集的问题,在求解过程中会出现无解的情况且定位精度不足,为了解决这些问题,提出一种基于全相位快速傅里叶变换(FFT)分析及多次互相关的岩石声发射源定位的算法。通过对50 mm×100 mm×50 mm的花岗岩进行断铅试验,利用小波变换对互相关分析的频谱进行预处理,同时发挥全相位FFT的相位不变性的优点,找出波形峰值,得到时间差,最后利用最小二乘法得到定位初始点,再通过Geiger迭代,得到最终定位坐标。在选取8个测点的基础上,经声发射监测试验结果表明:该方法比单独直接互相关更容易找到波峰,且波形清晰,初始点的选择有效解决了Geiger迭代法对初始值要求严格的问题,通过全相位分析及多次互相关计算,然后Geiger程序迭代,得到的定位结果比直接互相关精度更高,平均绝对误差比美国生产PCI–2型声发射仪器Geiger定位的结果低2.40 mm,比基于多次互相关和Geiger算法的声发射源定位结果低3.31 mm,比全相位相位差法声发射测试时间延迟定位结果低1.74 mm。

基于多次互相关和Geiger算法的声发射源定位研究

为了解决岩石声发射源定位中,迭代法初始值的选取对定位精度和收敛速度的影响问题,提出了一种基于多次互相关的Geiger优化迭代的组合算法,充分利用互相关法可以提高信号信噪比和改善信号质量的优势,有效解决了声发射源定位初始迭代值的选取问题和传统互相关容易出现无解的问题,花岗岩断铅试验仿真结果表明:基于多次互相关与Geiger的组合算法定位结果的平均绝对误差比单独使用多次互相关降低了2.935 mm,比机器定位结果的平均绝对误差降低了1.834mm。

储罐声发射内置传感器的声源特性

大型原油储罐声发射在线检测技术受罐底直径的影响较大,其中心区域声源信号衰减明显,传统检测方式难以获取完整的罐底腐蚀声源信号。提出了内置传感器阵列与罐壁外周传感器阵列相关联的声发射广域检测方法,通过全相位多次互相关算法得到更精确的声源信号到达时差,并结合三维超定定位算法实现储罐底板腐蚀全域声源信号的准确定位,并在模拟立式储罐中进行验证试验。试验结果表明:基于全相位多次互相关的三维超定定位法可以有效用于传感器内外混合布置的声源定位,定位精度高于传统贴于外壁式检测方法的精度。

AE分解信号主频选择对岩石定位的影响

在声发射定位中,根据实际定位要求,信号分解后的主频选择好坏对岩石破裂点的定位会产生影响。针对这一问题,对AE分解信号主频进行了探索,通过在50mm×100mm×50mm花岗岩上的断铅实验,从全相位FFT分析中找到最佳的子带主频信号,从而得到波峰峰值,利用多次互相关技术实现准确定位,同时做不同层重构系数主频信号的仿真比较实验。结果表明:不同层重构系数主频的选择对声发射信号源定位有着直接影响,从而找到了因主频信号选择不当造成定位计算出现问题的原因。