基于小波分析的樟子松表面和内部声发射信号频域研究

李晓崧，邓婷婷，王明华，罗蕊寒，李 明

(西南林业大学 机械与交通学院，云南 昆明 650224)

木材作为一种可再生的环保材料已经广泛运用于生产和生活之中，但由于木材在生长、加工、保存以及运输过程中容易产生缺陷或损伤，若不及时发现木材的缺陷和损伤并采取相应的处理措施，将造成人们的生命财产安全损失。声发射检测技术作为一种主动的无损检测技术已经广泛运用于岩石、金属、合成材料以及天然高分子材料的缺陷、损伤检测[1-2]。材料损伤、形变以及断裂过程中伴随着大量AE信号产生，确定AE信号源所在区域就能确定材料损伤、形变以及断裂的区域。常用的AE源定位方法是时差定位法，其原理是根据信号到达各个传感器的传播时差、AE信号的传播规律以及传感器的位置确定AE信号源的位置[3]。由于原始AE信号中含有大量噪声信号，对AE源的定位精度造成影响，所以在进行AE源定位之前需要对原始AE信号进行降噪处理，以此提升AE信号的信噪比，使用小波分析法可以得到不同频段的信号，由于大部分噪声信号与AE信号不在同一频段，故小波分析法是有效的降噪方法[4-7]。受传播介质的影响，AE信号在木材表面和内部的传播速度存在明显差异，通过AE采集系统采集到的木材损伤、断裂时产生的信号中混合着木材表面或内部传播的AE信号，若不将2种AE信号从原始AE信号中分离，将造成AE源定位困难。AE信号的传播速度是判断信号传播介质的重要参数之一，AE信号的传播速度根据信号到达2个传感器的传播时差以及传感器之间的间距进行计算，常用的时差计算法有信号相关性分析法、自适应延时估计、阈值法、峰值分析法[8-12]。……