Page 176 - 《应用声学》2024年第1期

172 2024 年 1 月

堆积腐蚀产物抑制实验进程，故此阶段为钝化膜破
裂阶段；5000 s后点蚀电位的持续升高，点蚀坑生长
௭ᇨ٨ 信号逐渐增加，信号的撞击数与幅值随着时间逐渐
升高，进行到25000 s后撞击数增长趋势逐渐趋于平
稳，幅值稳定在52 dB左右，故此阶段为点蚀诱导成
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核及发展阶段。为方便信号分离分析，将点蚀过程
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划分为阶段 I、阶段 II，分析前后两个阶段点蚀混合
图 2 点蚀实验示意图
信号的分离效果。比较图 3(a)、图3(b)可看出，单点
Fig. 2 Schematic diagram of pitting experiment
蚀与双点蚀过程信号分布规律相似。本文以单点蚀
3 点蚀信号盲源分离研究 原信号为参照对双点蚀过程信号进行分析。

3.1 点蚀过程的分析 3.2 不同阶段点蚀信号类别分析
图 3 为点蚀幅值与撞击数随实验时间分布图。 3.2.1 单点蚀过程信号类别
由图 3(a) 可知，信号的撞击数与幅值呈现峰状分布 对单点蚀阶段 I、阶段 II 可能存在的信号进行
特征。0 ∼ 5000 s内，撞击数随时间增加剧烈上升后 聚类，其 DB 值与聚类个数之间的关系如图 4(a)、
下降到最低点，这是因为在实验初期腐蚀液浓度较 图 4(b) 所示。阶段 I 中聚类个数为 1 时 DB 值最小，
高，氯离子会在金属表面集中促使钝化膜破裂，此时 此时聚类结果最佳，因此单点蚀过程中阶段 I 主要
的点蚀反应较为剧烈，随反应的进行，蚀坑表面会 存在一类信号命名为A D1 ，该阶段由于环境 H 离子

55 2500 65 5000
᫽඀Ĉ ᫽඀ĉ ᫽඀Ĉ ᫽඀ĉ
4500
ࣨϙ ୣѤ஝ 2000 60
50 ࣨϙ ୣѤ஝ 4000
55 3500
1500 3000
45
ࣨϙ/dB 1000 ୣѤ஝/˔ ࣨϙ/dB 50 2500 ୣѤ஝/˔
2000
40
45
1500
500 40 1000
35
500
0 35
0
30
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
ࠄᰎ௑ᫎ/s ࠄᰎ௑ᫎ/s
(a) ӭᙍڰᑼᙍ (b) ԥᙍڰᑼᙍ
图 3 点蚀幅值与撞击数随实验时间分布图
Fig. 3 Distribution diagram of pitting amplitude and impact number with experimental time
0.90 0.95
0.85 0.90

0.80 0.85
DBϙ 0.75 DBϙ 0.80

0.70 0.75

0.65 0.70
0.60 0.65
0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10
ᐑዝ˔஝ ᐑዝ˔஝
(a) ᫽඀Ĉ (b) ᫽඀ĉ

图 4 单点蚀过程基于 DB 值的聚类有效性判别
Fig. 4 Clustering validity discrimination of single pitting process based on DB value