定位结果比较如表2 中所示,从表中可见,直接测量时差定位结果显然不够理想,其不确定度为1.89%。尤其在.90mm 处定位的精度仅为2.78%,无法准确判断断铅位置。期望每组实验定位精度可以达到1.66%,也就是定位误差小于检测点间隔的1/2。
表2 定位结果比较
图7 定位结果比较
针对这种情况,引入线性神经网络,利用21组时间差作为网络的输入向量p,21 组检测点位置坐标作为网络的输出向量y。通过线性神经网络的学习和训练,定位精度有了大幅度的提高。将传感器间距和波速看作定值,如表2 所示神经网络定位的不确定度为0.45%,且每组实验定位精度都小于1%,达到定位精度的预期目标。图7 中更直观地对比了21 组实验直接定位和神经网络定位的精度。
4 结 论
声发射源定位是声发射检测缺陷的有效手段,时差定位是工程中应用广泛的检测方法之一[3]。本文分析了时差定位精度的影响因素,并应用模态声发射技术和神经网络技术,将时差线定位不确定度由直接定位的1.89%降至0.45%,达到了预期精度要求,实现了缺陷位于传感器之间的精确定位。
本文神经网络训练使用的数据为21 组,如果能用更多数据来训练网络,定位精度将进一步提高,但同时需要更多的训练时间。神经网络技术在声发射定位的应用前景非常广阔,不仅适用于突发声发射定位,也可应用于连续声发射定位,能够很好地解决定位精度不高的问题。
参考文献
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