劉子函

【摘要】 聲發(fā)射技術(shù)是一種對(duì)信號(hào)發(fā)射的處理技術(shù)。根據(jù)材料結(jié)構(gòu)的的機(jī)理，說(shuō)明了聲發(fā)射信號(hào)的作用，根據(jù)他的這種原理可以進(jìn)行參數(shù)的分析和人工神經(jīng)的處理等原理。本文主要簡(jiǎn)單介紹了目前的信號(hào)發(fā)射技術(shù)的處理，并分析這種發(fā)射信號(hào)不能滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展需求的原因，并對(duì)此原因進(jìn)行的處理和分析。同時(shí)也是對(duì)聲發(fā)信號(hào)的處理和分析的探究。

【關(guān)鍵字】 聲發(fā)射技術(shù) 信號(hào)處理 方法分析

材料由于局部的能量而釋放的大量能量的現(xiàn)象，可知聲發(fā)射技術(shù)是目前最常用的評(píng)價(jià)技術(shù)。聲發(fā)射技術(shù)可以受到環(huán)境的影響，會(huì)使聲發(fā)射的波形隨著而改變。本文通過(guò)介紹常用的幾種發(fā)射信號(hào)的原理，就這些原理分析聲發(fā)射不能滿(mǎn)足工業(yè)需求的緣由，從而進(jìn)一步的提高對(duì)聲發(fā)射的技術(shù)，來(lái)面對(duì)目前的技術(shù)難關(guān)。

一、波形的分析

1、信號(hào)類(lèi)型。信號(hào)的來(lái)源有很多種，裂紋和斷裂等有許多種。通過(guò)一些波形的特點(diǎn)，其實(shí)就是信號(hào)在以不同程度上來(lái)顯示信號(hào)，讓突發(fā)型和連續(xù)型這兩種典型的類(lèi)型來(lái)分析波傳播時(shí)噪音，聲發(fā)射技術(shù)檢測(cè)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)是聲發(fā)射信號(hào)的波形。因此，只有在將合適的信號(hào)類(lèi)型來(lái)對(duì)獲取到的信息源進(jìn)行處理和分析。

2、信號(hào)參數(shù)。目前，聲發(fā)射主要的參數(shù)有信號(hào)的幅度、能量、事件和電壓等，雖然參數(shù)的分析容易，但由于參數(shù)過(guò)于簡(jiǎn)單，則被認(rèn)為得出的結(jié)論不是很準(zhǔn)確。很多專(zhuān)家為提高反射信號(hào)的準(zhǔn)確性，綜合其特征參數(shù)來(lái)改善發(fā)射材料和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。雖然目前發(fā)射技術(shù)的參數(shù)可以提高它的特征。參數(shù)分析法可以直觀、快速、便捷的使用發(fā)射信號(hào)，但是由于環(huán)境的影響，導(dǎo)致參數(shù)的不準(zhǔn)確。因此，這種技術(shù)只適合于工程要求不是很精確的項(xiàng)目中應(yīng)用。

二、聲發(fā)射信號(hào)處理和分析的方法

1、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析法。通過(guò)大量的簡(jiǎn)單單元交匯形成的網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程叫人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)就是模擬腦神經(jīng)系統(tǒng)，發(fā)揮和大腦神經(jīng)系統(tǒng)類(lèi)似的功能會(huì)發(fā)生抑制和進(jìn)步的信號(hào)，來(lái)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息可以相互傳遞。

y=f（∑ni =1wi X-θ ）

y為輸出，f（·）為激發(fā)函數(shù)，wi為相應(yīng)的權(quán)系數(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可能要分為訓(xùn)練和測(cè)試兩個(gè)階段。訓(xùn)練階段是一組輸入和一組輸出為本訓(xùn)練。網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的過(guò)程是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的調(diào)整過(guò)程[2]。在測(cè)試的時(shí)候，按照固定的輸入，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算得出計(jì)算結(jié)果。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)其較高的精度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的特性建立了一個(gè)復(fù)雜和緩慢的能夠存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)支持。讓它的范圍均是對(duì)一些小的對(duì)象，不能廣泛的推廣使用。

2、小波的分析。小波分析能夠?qū)⒉煌瑫r(shí)間的信號(hào)繪制成頻譜信號(hào)，能夠?qū)⒛骋粋€(gè)時(shí)刻的地域信息對(duì)應(yīng)出來(lái)。對(duì)于噪音的聲發(fā)射，可以和發(fā)射源相結(jié)合，使環(huán)境影響減少，小波是一種長(zhǎng)度有限均值是零的小區(qū)域波形。小波分析主要用在對(duì)信號(hào)的處理上，可以出去聲發(fā)射波中的有效信息。從之前的一些分析可以總結(jié)出干擾信號(hào)和疲勞信號(hào)的損傷，從此獲得更高的噪音比。他也能分析出混合這噪音的發(fā)射信號(hào)，同時(shí)小波能夠處理大量的原始數(shù)據(jù)。

3、其他的發(fā)射處理方法?，F(xiàn)代聲發(fā)射信號(hào)的分析和處理，有一些常見(jiàn)的處理方法，還有譜估計(jì)算法、常規(guī)的識(shí)別法和相位信息比較法等。有很多人利用這方法來(lái)進(jìn)行研究，也取得了一定的效果。有些人利用相位信息法，將模擬信號(hào)和實(shí)際中的裂紋進(jìn)行比較，能夠監(jiān)測(cè)出微弱的聲發(fā)射源信號(hào)。聲發(fā)射信號(hào)的頻譜既可以反映出聲發(fā)射源的特征，同時(shí)還可以揭示源信號(hào)的特點(diǎn)和動(dòng)態(tài)特征[3]。目前信號(hào)的頻譜通過(guò)周期性的分析，得到平穩(wěn)的信號(hào)和譜分析的一種局部信息的全面分析的方式叫全局分析法。常規(guī)模式應(yīng)用的樣本特征可以識(shí)別出信號(hào)源，但卻不能適應(yīng)環(huán)境的復(fù)雜性。因此，頻譜分析和常規(guī)的分析方法在嘈雜的環(huán)境中都不能得到有效的推廣[4]。（1）目前還沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)聲發(fā)特征來(lái)進(jìn)行管理，所以急需建立參數(shù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性。（2）在小波的變動(dòng)中，不同的波的選取對(duì)分析結(jié)果的影響不同，甚至還影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確度，所以建立小波的分析案例，使聲發(fā)射技術(shù)得到發(fā)展。（3）由于人工神經(jīng)網(wǎng)的建設(shè)，可以存放大量的原始數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)編程者能力的要求也很高，還缺乏對(duì)問(wèn)題的處理能力。因此，急需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠更滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，也更為簡(jiǎn)單。

結(jié)論：聲發(fā)射技術(shù)在材料、機(jī)械、等多種領(lǐng)域有這大量的使用，主要是運(yùn)用它的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)性能。聲發(fā)射技術(shù)的核心是聲發(fā)射信號(hào)，現(xiàn)在許多各地的專(zhuān)家對(duì)聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析和處理，為聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前聲發(fā)射信號(hào)的處理和分析方法還不是很完善。因此，需要發(fā)展新的精確、簡(jiǎn)單的操作信號(hào)分析和處理理論。同時(shí)綜合運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題的有效途徑。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]龔仁榮.結(jié)構(gòu)材料中聲射傳播特性研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2005.

[2]劉浩.基于聲發(fā)射技術(shù)的貨車(chē)滾動(dòng)軸承故障診斷研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.

[3]張志強(qiáng)，李國(guó)祿，王海斗等.基于聲發(fā)射原理監(jiān)測(cè)涂層疲勞磨損的研究[J].摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（1）：89.

[4]戴光，蔣鵬，蔣昌云等.基于信息熵的馬氏體相變聲發(fā)射信號(hào)分析[J].金屬熱處理，2012，37（4）：113.