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Acoustic emission pseudo positioning analysis industrial pip

Update time:2012-05-07 14:24    Viewed:

For the industrial pipeline, usually in a one_dimensional line location problem. Not consistent due to the theoretical analysis and actual situation, must produce false localization. Considering the beamformer closely related with the signal propagation process, on the industrial pipeline was carried out on acoustic emission source signal amplitude and energy spectrum analysis, discusses the amplitude of the signal characteristics and spectral characteristics. In order to eliminate the influence of false localization and enhance the accuracy of acoustic emission testing, the industrial pipeline according to the one_dimensional line positioning of pseudo orientation distribution rule is analyzed. Theoretically the conclusion as follows: when the sound source location not on the sensor in the bus, jet lag caused by false position sensor as the source in the bus and the bus between the central Angle increases, the pseudo positioning axis relative to the sound source location bias towards it closer to the sensor side, apart in two kinds of specifications for industrial piping test verification, the results are consistent with theoretical analysis. 
Subject headings Industrial pipe; Acoustic emission; Positioning; Pseudo positioning; Analysis of the 
0 foreword 
Acoustic emission detection was carried out on the industrial pipeline, usually in a on_dimensional line location problem. In this case, when the sound source in two sensors in bus, inevitably produce false position. The author through the theory analysis, obtained the distribution regularity of pseudo positioning coordinates. On the two kinds of specifications of the industrial pipeline has carried on the experiment, the result is satisfactory, pseudo positioning analysis show that the proposed method has promotion value. Considering the beamformer closely related with the signal propagation process, the source signal propagation process of industrial piping was analyzed. It includes both amplitude and energy spectrum analysis. 
1 acoustic emission signal amplitude and energy spectrum analysis 
Sound localization is closely related to the sound source signal propagation. For source signal separation type. By standing in front of the scattering signal amplitude is reduced. The amplitude attenuation of sound source signal is one of reflect the characteristics of its spread. In figure 1 of the no. 1 on the industrial pipeline was developed for the determination of the sound source signal amplitude attenuation, S1 and S2 2 receiving sensor, and the analog source (CAL - 2) sensor to trigger on the same bus. Respectively in the N1 - N9 change triggers the axis of the sensor location to determine amplitude. The determination results are shown in table 1. 

 

See from amplitude measurement results: when receiving sensor distance source more than 12 m, sound source signal amplitude attenuation to the background and process of fluid in pipe has quite the level of noise amplitude. So think on-line monitoring sensor of the biggest industrial pipeline span shoulds not be too long, in order to avoid missing material damage signal. 
In order to reflect the spread of the sound source signal from another aspects, in the no. 1 on the industrial pipeline receives the sound source signal spectrum analyses. The analysis results are shown in table 2. 
Table 2 middle distance to trigger the sensor and the distance between the receiving sensor; The frequency of the frequency for analog source signal; Specific values for the received signal energy (V2). From the spectral analysis results show: the higher the sound source signal frequency on the industrial pipeline, the spread of the effective distance is short. Think it is a sound source signal frequency increasing dispersion phenomenon, the corresponding energy reduction. 




2 industrial piping pseudo positioning analysis method 
Industrial piping, slender and acoustic emission testing, usually line location and one dimensional problem, as shown in figure 2. Two sensors S1 and S2 is located on the same bus bar on the surface of the pipe. When the source on the bus (as shown in figure 2 A), line positioning computation formula is as follows: 
 

Type X for positioning coordinate values; L is the distance between the two sensors; V for sound source signal wave velocity: delta t is the time difference (absolute value); SGN (delta t) as the symbolic function. When the sound source location is not the bus (as shown in figure 2 B), the line location and application type (1) calculation. Must produce false localization. Sound source signal transmitted by point B first reach sensors S1 and S2 propagation path for helix, set the length of the two spiral Lu and Lz l2 > l1, the time difference between two sensor signals by type calculation: 



Type in the outer radius R for industrial pipe; A bus for sound source is with the central Angle between sensors in the bus. For the analysis of the sound source in industrial pipeline surface the same circumference of a circle of different bus time delta t change, the type (2) both ends of a partial derivatives: 


When the l2 > l1, (3) greater than zero. Show that because of the sound source position not on the sensor's bus, caused by false localization time delta t as a increases. Don't consider the effect of jet lag or consider less than pseudo positioning positioning calculation, get false position coordinates. Take SGN (delta t) = 1, changed the type (1) as follows: 


When the delta t increase, l1 decreased. Shows that pseudo locating position relative to the axis of the sound source position towards it closer to the sensor side apart, as in figure 2 B1 point is the pseudo anchor point point B. Relative to the longitudinal symmetry plane, industrial piping point B symmetry points of pseudo anchor point is also B1. Under normal circumstances, the sound source coordinates with pseudo positioning coordinates, there is no one-to-one relationship. Jet lag by a sound source localization and pseudo positioning time equal conditions, can get under type: 


Under the condition of sound source axis position determine, type (5) on the surface of the sound source corresponding relation between bus and pseudo positioning location. By type (5) can inversion calculation. 


 4 conclusion 
(1) in the field of acoustic emission technology, theoretically puts forward the industrial pipeline according to the one_dimensional line positioning of pseudo positioning analysis method. Be determined by the method of the rule is: not on the sensor in the bus because of the sound source location, jet lag caused by false position sensor as the source in the bus and the bus between the central Angle of increases. Pseudo positioning axis relative to the sound source location bias towards it apart in proximity sensor side. 
(2) in two kinds of specifications of industrial piping test verification, test results are consistent with theoretical analysis, show that the proposed pseudo positioning analysis method has promotion value. 
References (abbreviated)