基于波包提取技术的传感器组设计二维成像技术研究
2012-09-19刘宗信陈亦望张书迪
刘宗信 , 陈亦望 , 张书迪
(1.解放军理工大学 江苏 南京 210007;2.解放军95972部队 甘肃 酒泉 735018)
近年来,利用电磁波及超声波进行复杂构件的内部损伤探测、评估安全性能及判断使用寿命是科研工作者感兴趣的一个课题。Lamb波是应用于该领域的一种常见电磁波。Horace在1917年发现了Lamb波,Worlton在 1961年将Lamb波应用于无损检测,随后,Lamb波的性质及在不同介质中的传输特性受到广大科学工作者的关注。Lamb波应用于无损检测的机理被无数科研工作者检验。在无损检测中超声波是另一种被广泛关注的波形,石立华等人对Mallat提出的匹配追踪法[1]进行简化,提出了基于波包提取的小波建模法[2],在使用电时域反射法对结构进行损伤反射定位仿真上取得了良好的效果。Demirli、Saniie[3]等人也用一种相似的建模方法来判断超声反射回波。从理论上和实验上验证了波包提取的有效性。
复杂构件内部成像技术的日趋成熟,促进了传感器及传感器阵列的发展。 目前 Ultrasonic probe[4-5]、LBU[6-7](laserbased ultrasonics)、PZT[8](Piezoelectric lead zirconate titanate elements deliver)、Interdigital transducer[9]、Optical fibre[10]被 广泛应用于无损检测中用来激励和采集信号。SMART Layer[11]和HELP Layer[12]是目前比较著名的两种传感器阵列。但两者均因昂贵的造价和使用动力的限制使得其不可能被大批量生产应用。因此,立足于日趋成熟的构件内部成像技术及传感器器材,设计可以批量化生产的传感器阵列具有十分重要的意义。
1 波包提取
采用WDT分析检测信号的基本思想是采用输入波包作为描述检测信号的基本单元,不同位置和尺度上输入波包的组合构成一种对检测信号的逼近[1]。……
