黄 晓，谭跃刚

(武汉理工大学机电工程学院，武汉430070)

希尔伯特黄变换在调制超声激励－光纤光栅传感损伤检测中的应用*

黄 晓，谭跃刚*

(武汉理工大学机电工程学院，武汉430070)

相比于线性超声技术，非线性超声技术在微小损伤检测中的优势已得到广泛的认可。采用调制超声激励法，并利用布拉格光纤光栅(FBG)取代压电片实现调制超声响应的传感，使得整个系统更容易实现分布式检测。以铝制平板为对象，研究了FBG对超声的传感特性，建立了一个振动超声激励－FBG传感系统。利用希尔伯特黄变换对缺陷导致的非线性现象进行了分析，证实其既是调幅信号也是调频信号，因此在今后损伤分析研究中需同时考虑损伤对幅值和频率的影响。

非线性超声;调制超声激励;光纤光栅;希尔伯特黄变换

目前，已有大量的研究表明，非线性超声技术比线性超声技术更适合于检测微损伤，在各种工件和结构的状态监测中更能预防损失或灾害发生［1－5］。根据其激励的个数，非线性超声法可分为单超声激励法和调制超声激励法。本文采用的是调制超声激励，该法能更好的检测出闭口裂纹等疲劳损伤。

光纤光栅传感作为一项新兴的检测技术，由于其具有抗电磁干扰、易于实现分布式检测、成本相对低廉等特点，其应用领域正不断被人们所拓展［6］。本文利用光纤光栅取代压电片，接收非线性超声信号，将多根光纤光栅通过光纤熔接机焊接后无需大量接线端即可实现多点检测，从而很容易地实现分布式、大面积的损伤检测，并大大降低了成本。……