Исследование частотного спектра сигналов акустической эмиссии методом инфрадинного преобразования 

Владимир Дмитриевич Кревчик, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой физики, декан факультета информационных технологий и электроники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: physics@pnzgu.ru
Александр Васильевич Рудин, кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
Вячеслав Владимирович Сафонов, преподаватель кафедры физики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40) 

Актуальность и цели. Процесс образования и развития микротрещин в стенках резервуара со сжиженными углеводородами неминуемо может привести к нарушению герметичности и, как следствие, созданию пожароопасной ситуации и даже взрыву резервуара. Проводить диагностику герметичности стенок резервуаров, а также деталей машин и конструкций, в режиме их эксплуатации позволяет метод акустической эмиссии. Цель работы состояла в разработке методики снижения влияния низкочастотных сигналов внешних шумов на спектр регистрируемых акустических импульсов и определении типа микродефекта, соответствующего данному спектру частот. Материалы и методы. Для снижения влияния низкочастотных сигналов внешних шумов на спектр регистрируемых акустических импульсов предлагается оригинальная методика, основанная на инфрадинном высокочастотном преобразовании сигналов акустической эмиссии с последующим переносом спектра частот принимаемых сигналов акустической эмиссии из области низкочастотного ультразвукового диапазона частот в три отдельные высокочастотные области спектра без изменения параметров частотного спектра акустических сигналов. Результаты. Установлено, что инфрадинное высокочастотное преобразование сигналов акустической эмиссии из низкочастотной области частот в высокочастотную с последующим разделением на три полосовые частотные спектры позволило значительно снизить влияние низкочастотных сигналов внешних шумов на спектр регистрируемых акустических импульсов, повысить чувствительность акустической установки, осуществить спектральный анализ регистрируемых сигналов акустической эмиссии и определить тип микродефекта, соответствующий данному спектру частот, в режиме эксплуатации исследуемого образца. Выводы. Применение метода инфрадинного преобразования сигналов акустической эмиссии, возникающих в режиме упругой деформации, позволило значительно снизить влияние низкочастотных сигналов внешних шумов на спектр регистрируемых акустических импульсов, повысить чувствительность акустической установки и определить тип образовавшегося микродефекта в различных деталях машин и конструкциях в режиме их эксплуатации. 

Ключевые слова

спектр, акустическая эмиссия, конструкции, частота, преобразование, датчик, резонансный усилитель, счетчик импульсов 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Кревчик В. Д., Рудин А. В., Сафонов В. В. Исследование частотного спектра сигналов акустической эмиссии методом инфрадинного преобразования // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2024. № 3. С. 160–173. doi: 10.21685/2072-3040-2024-3-11