声发射源的定位方法
2. 3声发射源定位方法
1.一维(线)定位
相爱永远一维(线)定位就是在一维空间中确定声发射源的位置坐标,亦称直线定位法。线定位是声源定位中最简单的方法。一维定位至少采用两个传感器和单时差,是最为简单的时差定位方式,其原理见图2.3。
图2.3 —维定位法
Fig.2.3 AE 1-D localization 若声发射波源从Q 到达传感器21S S 和的时间差为t ?，波速为ν，则可得下式： t 21??=-νQS QS
（2.9）
离两个传感器的距离差相等的轨迹为如图所示的一条双曲线。声发射源就位于此双曲线的某一点上。线定位仅提供波源的双曲线坐标,故还不属点定位,主要用于细长试样、长管道、线焊缝等一维元的检测。
2.二维(平面)定
图2.4 二维(平面)定位法
Fig.2.4 AE 2-D localization垃圾分类总结
五马分尸的意思二维定位至少需要三个传感器和两组时差,但为得到单一解一般需要四个传感器三组时差。传感器阵列可任意选择,但为运算简便,常釆用简单阵列形式,如三角形、方形、菱形等。近年来,任意三角形阵列及连续多阵列方式也得到应用。就原理而言,波源的位置均为两组或三组双曲线的交点所确定。由四个传感器构成的菱形阵列平面定位原理见图2.4。
若由传感器31S S 和间的时差X t ?所得双曲线为1，由传感器42S S 和间的时Y t ?所得双曲线为2，波源Q 离传感器31S S 和,42S S 和的距离分别为Y X L L 和,波速为ν，两组传感器间距分别为a 和b ，那么，波源就位于两条双曲线的交点()Y X Q ,航母概念股
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上，其坐标可由下面方程求出： = ??- ??-??
= ??- ??- ??122b 2122a 222222222
22Y Y X X L X L Y L Y L X (2.10)
平面定位除了上述菱形定位方式外,常见的还有三角形定位、四边形定位、传感器任意布局定位等。传感器任意布局定位方式是用户在布置声发射传感器时不再受三角形、四边形的限制,而根据对象的实际需要随意布置传感器,而将传感器坐标位置输入计算机来定位。
3.三维(3D)空间定位
对于波速均匀的各向同性材料,声发射信号传播的走时方程为: ()()()()νt -t z -z y -y x -x i i 2i 2i =++
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式中：i x ，i y ，i z ，i t 分别为第i 个传感器的三维坐标和到达时间；x ，y ，
z 为声发射源的三维坐标，t 为信号从声发射源传出的时间，
我不是胆小鬼
ν为信号在材料中转播的速度（0?ν）。虽然在实际应用中,混凝土材料不是严格的各向同性均匀材料,但是当材料总体上差异不大时一般仍采用均匀各向同性速度模型来近似。当波速未定时,三维定位的未知量共有5个,分别为x ，y ，z ，t ，ν。因此理论上只要有5个传感器收到声发射信号就可以进行声发射源的三维定位。在一般情况下,声发射信号在材料中的传播速度可以由断铅试验来测定,因此最少通过4个空间分布的传感器即可实现三维定位。声发射源定位的原理非常简单,但是由于到达时间识别不准确、波速不均匀、背景噪声等因素的影响,常常导致定位精度不高。为解决这一问题,在声发射源定位中,常规的做法是使用尽
可能多的传感器建立超定方程组,然后应用最小二乘法求解以消除随机误差的影响。
